神舟六號(hào)中央空調(diào)系統(tǒng)

神舟六號(hào)中央空調(diào)系統(tǒng)神舟五號(hào)飛行中，環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)只能算是進(jìn)行了試驗(yàn)，這一次神舟六號(hào)任務(wù)才是環(huán)控生保系統(tǒng)的真正使用。”神舟六號(hào)飛船環(huán)控生保分系統(tǒng)原主任設(shè)計(jì)師傅嵐在接受記者采訪時(shí)說，“我們的任務(wù)，就是竭力為航天員打造更舒適的生活空間。人類要想脫離地球探索外層空間，必須設(shè)法創(chuàng)造一個(gè)人類可以在太空生存的小環(huán)境。太空艙內(nèi)的環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)，不但是載人航天器上最具載人特色的一個(gè)重要系統(tǒng),而且直接關(guān)系到航天員的身體健康、工作效率和生命安全。艙內(nèi)的空氣比地面還好

當(dāng)楊利偉乘坐神舟五號(hào)飛船從太空返回時(shí)，他說：“艙內(nèi)的空氣比地面還好?！?/p>

傅嵐說，神舟六號(hào)和神舟五號(hào)采用了同樣的供氣體調(diào)壓系統(tǒng)，氧氣、氮?dú)庥筛邏轰撈繑y帶上飛船，通過控制閥進(jìn)行釋放，使得艙內(nèi)氣體成分大致和地面一致。

神舟六號(hào)飛船共帶了５０公斤左右的氧氣，不僅可以滿足兩名航天員多天的需要，還可用于應(yīng)急狀態(tài)時(shí)使用。由于高壓鋼瓶裝載高壓的大氣，需要承受２１０個(gè)大氣壓的壓力，所以研制難度較大，一只鋼瓶的造價(jià)大約為５萬元人民幣。傅嵐說，萬一飛船在返回時(shí)落在海上，在返回艙內(nèi)還有一套應(yīng)急系統(tǒng)可以產(chǎn)生供航天員使用２４小時(shí)的氧氣，并吸收二氧化碳，確保航天員不會(huì)缺氧。

在保持空氣中充足氧氣的同時(shí)，飛船內(nèi)部還采用了先進(jìn)的通風(fēng)凈化系統(tǒng)，可以將空氣中各種灰塵雜質(zhì)及時(shí)清除，使空氣質(zhì)量始終保持在優(yōu)良等級(jí)以上。溫度濕度令人感到舒適

通過溫濕度控制系統(tǒng)，神舟六號(hào)返回艙溫度將控制在１７℃到２５℃之間，相對(duì)濕度控制在３０％到７０％之間。

“這是令人感到相當(dāng)舒適的環(huán)境?！备祶拐f，艙內(nèi)溫度主要依*專用空調(diào)進(jìn)行控制?？照{(diào)的工作情況，根據(jù)航天員的活動(dòng)量、飛船受太陽(yáng)照射程度的變化而自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。即便是在飛船返回時(shí)，飛船外表因與大氣的激烈摩擦而達(dá)到數(shù)千攝氏度，返回艙內(nèi)仍保持在２５℃左右。

相比于溫度的控制，對(duì)濕度的控制要困難得多。傅嵐介紹說，在太空中每名航天員每天通過呼吸、排汗等正常代謝，大約產(chǎn)生１．８公斤左右的水汽。在失重環(huán)境下，這些水汽懸浮在空氣中。如果不盡快回收，不僅使航天員難以忍受，危及到生命，而且可能使電氣設(shè)備受潮引起短路。神舟六號(hào)飛船是利用水的毛細(xì)現(xiàn)象，采用了一種吸附孔隔膜，通過施加一定的壓力讓空氣通過，而水則被吸附下來。將這種隔膜應(yīng)用于空氣循環(huán)系統(tǒng)之中，就可以將空氣中的水汽有效過濾，使飛船內(nèi)的濕度保持在相對(duì)穩(wěn)定的水平。吃喝拉撒設(shè)施一應(yīng)俱全

為了使航天員在太空中吃得更好，除了使食品的口味和種類符合航天員的個(gè)人喜好外，還必須創(chuàng)造一個(gè)與地球上類似的就餐環(huán)境，這樣才有利于調(diào)動(dòng)航天員的食欲。傅嵐介紹說，神舟六號(hào)航天員就餐時(shí)將食品放在具有磁性吸附作用的餐盤中，使用刀*進(jìn)行進(jìn)餐。在太空中，航天員可以使用食品加熱器對(duì)食品進(jìn)行加熱，一般進(jìn)行３０分鐘左右的加熱后，航天員就可以吃上熱的飯菜了。

“航天員喝水實(shí)際上不是喝，而是將水射到嘴里的?！备祶拐f，由于飛船中的氣壓要小于地面上，所以航天員用自己的嘴根本吸不動(dòng)液體。飲水時(shí)，航天員通過一根鉛筆一般粗細(xì)的吸管將嘴與飲料容器聯(lián)結(jié)起來，通過氣泵加以一定的壓力，這樣飲料就可以源源不斷地射進(jìn)航天員的嘴里。

航天員在太空中的大小便采用了大小便收集系統(tǒng)?！斑@是一個(gè)相當(dāng)于吸塵器的系統(tǒng)?！备祶菇榻B說，系統(tǒng)有兩根塑料軟管分別用來對(duì)準(zhǔn)航天員大小便的排泄器官。在航天員使用時(shí)，系統(tǒng)通過吸氣，將排泄物收集起來，液體和固體分別保存處理。為了防止大小便產(chǎn)生的氣味污染環(huán)境，塑料軟管在與人體接觸時(shí)，可以起到很好的密封作用。同時(shí)，系統(tǒng)中還使用了活性炭作為除臭吸附劑。

為了盡可能減少航天員的工作量，飛船環(huán)控生保系統(tǒng)的工作主要通過自動(dòng)控制來進(jìn)行。傅嵐說，“這個(gè)系統(tǒng)完全是為人服務(wù)的，如果沒有人，就不需要這個(gè)系統(tǒng)。讓航天員生活得舒服些，是我們不懈追求的目標(biāo)。”南京航天航空大學(xué)教授王利榮透露，“神六”將載著兩名宇航員在太空遨游五天，他們散發(fā)出的熱量，會(huì)使得艙內(nèi)溫度升高，對(duì)儀器和宇航員產(chǎn)生不良影響。為此，專家為“神六”安裝了環(huán)境控制系統(tǒng)，王利榮表示，這就像是在房間里裝上了空調(diào)，作用就是吸收熱量保證艙內(nèi)恒溫不變。

由于航天員生活的軌道艙和返回艙都是密封的，為了讓他們感到更舒服，艙內(nèi)的除濕、除熱、通風(fēng)調(diào)節(jié)等都由專門研制的的空調(diào)來完成。塔上的飛船段還設(shè)有空調(diào)凈化區(qū)，空氣潔凈度很高。艙內(nèi)的照明燈，也是經(jīng)過特殊研制的，并且準(zhǔn)備了備用燈管，可以在燈管出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行更換，保證照明燈的正常工作。

兩名宇航員呆在直徑只有2.5米的返回艙里，氧氣消耗量翻倍增加，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)散發(fā)出大量的熱量，使艙內(nèi)溫度升高，對(duì)儀器和宇航員來說都有可能造成一定的影響。于是，專家們?yōu)椤吧窳卑惭b上了“空調(diào)”———環(huán)境控制系統(tǒng)，如何通過這個(gè)系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)地把座艙內(nèi)的氧分壓和溫度、濕度控制在令人舒適的范圍內(nèi)，就要看飛船的真功夫了。這個(gè)系統(tǒng)可以吸收熱量，維持艙內(nèi)恒溫。此外，為了提供給兩名宇航員足夠多的氧氣，飛船上還裝有氧氣供應(yīng)系統(tǒng)，既可以散播氧氣，還可以吸收宇航員呼出的大量二氧化碳?！吧窳憋w船內(nèi)部裝“空調(diào)”

“神六”的內(nèi)部更是所有人想“揭秘”的，王利榮教授向記者透露了其間的一些細(xì)節(jié)：“神五”中，楊利偉或躺或坐在狹小的返回艙內(nèi)，但“神六”將裝載2名宇航員在天上待5天，而且要從所在的狹小的返回艙中“飄”到下面空間較大的軌道艙中，進(jìn)行一些科學(xué)試驗(yàn)。兩名宇航員呆在直徑只有2.5米的返回艙里，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)散發(fā)出大量的熱量，使艙內(nèi)溫度升高，對(duì)儀器和宇航員來說都有可能造成一定的影響。

為此，專家已為“神六”安裝上了“空調(diào)”——環(huán)境控制系統(tǒng)，可以吸收熱量，維持艙內(nèi)恒溫。此外，為了提供給2名宇航員足夠多的氧氣，飛船上還裝有氧氣供應(yīng)系統(tǒng)，既可以散播氧氣，還可以吸收宇航員呼出的大量二氧化碳。

除了發(fā)射以外，“神六”能否載著宇航員安全返回、返回時(shí)能否準(zhǔn)確降落在預(yù)定地點(diǎn)，科技“含金量”要求同樣苛刻。“差之毫厘，謬以千里”，王利榮介紹，發(fā)生一點(diǎn)意外，返回艙都有可能掉進(jìn)大海、森林、沙漠等渺無人煙的地方。晨光集團(tuán)科技委主任、原董事長(zhǎng)陳孟犖透露，此次他們負(fù)責(zé)“神六”的管路系統(tǒng)和燃料加注系統(tǒng)。因?yàn)樘张摫旧砜臻g很小，留給管路“安身”的地方十分有限，加之航天器要求所安裝的各種管路要非常密集，所以不可能采用地面上管道的材料和連接方式。晨光集團(tuán)通過對(duì)航天器管路系統(tǒng)持續(xù)了幾十年的研究，新研制出的柔軟易連接的管路，為“神六”宇航員在太空艙節(jié)中的生活、行走、科研活動(dòng)“騰”出了更多的空間。陳孟犖還表示，雖然“神六”發(fā)射已基本就緒，但發(fā)射時(shí)間還要看準(zhǔn)天氣，否則飛船上空后無法及時(shí)安全地控制其運(yùn)行?！吧窳边\(yùn)載火箭的燃料加注系統(tǒng)也是晨光集團(tuán)研制生產(chǎn)的。該集團(tuán)的朱忠惠總工程師告訴記者，一般衛(wèi)星的重量有3到4噸，載人飛船4到5噸，這就要求運(yùn)載火箭在減重的同時(shí)還要有非常強(qiáng)大的助推力。液體燃料運(yùn)載火箭成為首選，這個(gè)系統(tǒng)的精密程度直接關(guān)系到運(yùn)載火箭發(fā)射時(shí)的安全——必須確保加注時(shí)燃料“滴水不漏”，在發(fā)射時(shí)不能產(chǎn)生激烈的火花，一般在火箭發(fā)射前一天，加注系統(tǒng)才會(huì)開始工作，添加燃料。

此外，南京的科研單位還參與了“神六”跟蹤雷達(dá)的研制，地面監(jiān)測(cè)的建造，宇航服的生產(chǎn)等多項(xiàng)工作。南京航天航空大學(xué)的許多畢業(yè)生也參與了“神六”的研制發(fā)射工作，南航大教授王利榮還透露，“神六”發(fā)射的副總指揮就是該校的畢業(yè)生?！翱?，那就是神舟六號(hào)！”昨天上午８點(diǎn)５０分，無錫壓縮機(jī)股份有限公司會(huì)議室內(nèi)已熱鬧起來。盡管角落里那臺(tái)陳舊的電視機(jī)圖像有些模糊，但對(duì)這些與“神六”有著不解之緣的壓縮機(jī)人而言，只要看到神舟六號(hào)的影子就覺得興奮和親切?！吧樟?！”清脆的掌聲不約而同響起，他們的臉上，綻放著參與者的自豪和光榮。

“馬上就要船箭分離了，接下來就是……”目不轉(zhuǎn)睛盯著電視機(jī)的總經(jīng)理郁文愷對(duì)每一個(gè)升空環(huán)節(jié)都非常熟悉。“因?yàn)樯裰畚逄?hào)、六號(hào)都用我們廠的壓縮機(jī)設(shè)備檢測(cè)，所以我對(duì)航天飛船特別關(guān)注。”郁文愷回憶說，１９９７年，壓縮機(jī)公司承接了一張來自中國(guó)航天科技集團(tuán)神舟五號(hào)發(fā)射的測(cè)試設(shè)備訂單。當(dāng)時(shí)廠里和西安交大聯(lián)合研發(fā)了氦氣壓