神舟十一号飞船上仪表类器件通过液晶屏和航天员完成人机交互工作,作为高精科技代表的仪表类器件往往比较脆弱,而发射过程中火箭的瞬时加速会引起飞船舱内设备的剧烈振动,如果无法很好的隔离、衰减发射时的冲击振动,很可能导致飞船仪表损坏、飞行任务失败。此时,神舟系列飞船仪表板减振器肩负起了为整个飞船仪表减振的重任,安装在仪表板四个安装点上的金属橡胶减振器将仪表和船体隔离了开来,并通过振动过程中金属丝之间不断互相摩擦消耗了大量能量,这部分能量最终变成热能消失在了周围介质中。金属橡胶减振器完美扮演了神舟飞船仪表类器件“救生衣”的角色、确保了历次飞行任务的圆满成功。
值得一提的是,这种金属橡胶减振器不但运用在了神舟系列飞船上,通过510所科研人员的改进和研究,改型金属橡胶减振器成功的在火车上应用,与同类型产品相比,改型金属橡胶减振器耐高低温、耐腐蚀、抗老化、承载能力强、减振性能好,同时让机车行驶起来更加平稳,而且大大地降低了车辆的振动和噪声,为坐车的旅客提供了更舒适的环境。目前,该成果先后在柴油机车的气缸冷却水接头密封、核分离输送管道密封、铁路牵引机减振、斯特林制冷机整体减振、红外相机整体减振、“探索”卫星红外地平仪减振、返回舱通气阀减振、舱门快速检漏仪上高精传感器减振、导弹发射减振、离子电推进系统推力环减振、惯导隔振稳定平台等项目上成功应用。
此外,510所还设计了手持操纵棒来方便航天员操作仪表控制飞船。也许有人会问,为什么要用操纵棒呢?这是因为,航天员穿着航天服束缚在座椅时,座椅和仪表板之间的相对距离超过航天员手臂的可达范围。为航天员配备操纵棒,以便航天员对仪表板上的部分开关及按钮进行操作。别看只是小小一根操纵棒,却有很高的科技含量。操纵棒握持部分充分考虑航天员手掌抓握时人机工效学效果,满足抓握时饱满度和舒适度要求。操纵棒杆端部分为可伸缩设计,航天员可以根据操作过程中与仪表板的实际距离调节操纵棒长度。在使用过程中,操纵棒可以调教长度,类似套筒设计,内部位螺纹,外部为滚花设计,为航天员旋转该部件时提供足够的摩擦力。操纵棒顶端设计一硅橡胶头,可有效缓冲航天员使用操纵棒点击仪表板上按钮时操纵棒和仪表板按钮之间的作用力。可见操纵棒虽小,但其设计充分考虑了人机工效、作用力形式等要素。
点亮神舟飞天之路
神舟十一号载人飞船在浩瀚的宇宙遨游过程中,会周期性经过地球阴影区,此时就会经历很长时间的黑暗,影响在轨任务的顺利完成,此外,此次神舟十一号还将与天宫二号实施交会对接,从而使宇航员由神舟十一号进入天宫二号开展一系列工作和空间实验。但是由于太空中的特殊环境,在交会对接中照明问题就显得非常关键。航天510所承担飞船舱内照明设备和交会对接照明设备研制任务,不仅为航天员提供了舱内工作、生活照明,还为载人飞船与空间实验室在阴影区的交会对接提供了摄像辅助照明。