○ 文/本刊记者 吴 清
“长城”护航“九天”相会
○ 文/本刊记者 吴 清
为了满足“神舟九号”的特殊要求,长城润滑油以“微米级”的高清洁性能保证航天器在各种复杂环境下的对接阀门正常开关,并使“神九”舱内彻底实现了无毒、无害,为航天员打造了一个绿色“氧吧”。
“嫦娥”探月、“神九”飞天,我国航天事业从起步起就与中国石化的润滑油结下不解之缘。为了助力我国航天事业,1962年,长城润滑油的前身,原石油工业部北京试验厂(代号621厂)正式组建,开始进行航空航天、核工业等尖端工业所需要的特种润滑油品的研发和生产。从此,长城润滑油就成为我国航天工程专门的润滑油提供者。
“神九”飞天,让国人再一次扬眉吐气,让世界再一次为中国的航天事业所震撼。而本次中国石化长城润滑油为神九提供的抗化学介质润滑脂、空间精密轴承润滑油、精密陀螺仪表油等类型产品,再一次引起国人的关注。
这些产品既不是大家所熟知的发动设备,也不是人们所关注的宇航服,但所有的这些所谓的小物件都是完成神九飞天梦不可或缺的部分。这些产品应用于“神舟九号”的控制系统、探测系统、对接系统等各个方面,除了为神舟九号的核心部件提供润滑保障外,还用于各部位的密封、各类电子元器件的检漏,来护航神九梦圆太空。
作为实现2020年建立中国太空家园——空间站梦想的重要一步,本次“神舟九号”与“天宫一号”将首次实施人工交会对接,这也将成为中国航天史上极为重要的一页。
神九与天宫一号的太空对接,相当于天宫一号以8公里/秒的速度在飞,神九在后面追上去,两者还要连接在一起,不仅严丝合缝,还要把液、电、气都通上。要实现这个控制精度非常难,这对导航定位系统和对接机械都是严峻的考验。
“一粒微尘就有可能影响对接的成败。”中国石化润滑油公司科技开发部主任张春辉表示,在太空极端苛刻与复杂的环境下,航天器对接要求润滑剂必须具有超强的密封性、耐高压性和清洁性,以保证运动部件动作的精确无误。
所以从一开始,长城润滑油提出的要求就是“追求极致”。用极端的可靠性及一致性,以保证航天器入轨、交会对接等一系列活动的顺利完成;以极低的挥发性和良好的生物惰性,来保证润滑和密封材料不会对航天员在太空中密闭的生活环境造成影响;极高洁净性保证较高密封性;极强抗氧化性以经受四氧化二氮等强氧化剂及特殊介质的侵蚀等等。
为了满足“神舟九号”的特殊要求,长城润滑油对其所有原、辅材料均经过严格粒径检测分析,油品的过滤、包装均在高等级超净间进行,其“微米级”的高清洁性能将保证航天器在各种复杂环境下对接时,对接阀门都能顺利开启和关闭。
此外,确保导航系统的精准性是实现准确对接的前提。“神舟九号”与“天宫一号”导航系统最核心的陀螺仪及惯性控制系统,均采用了长城润滑油的精密陀螺仪表油。“长城航天润滑产品超高的稳定性和精准度,能够确保航天器的飞行稳定性和导航精准性,可为平稳对接创造有利条件。”张春辉表示。
值得关注的是,本次“神舟九号”与“天宫一号”对接时,航天员要从“神舟九号”进入“天宫一号”进行太空实验。因此两个飞行器的舱门打开和关闭必须灵活准确,同时还要保持两舱内的气压平衡,为航天员提供适宜的操作环境。这就要求润滑油脂必须具有超强的密封性、耐高压性和清洁性,以保证运动部件动作的精确无误。
材料二 公元前399年,苏格拉底被雅典陪审法庭以亵渎神明和蛊惑青年的罪名判处死刑。他与他的弟子们都认为判决不公。当弟子们安排苏格拉底逃走时,他却认为,虽然逃走是一种正义,但审判过程符合雅典法律程序,遵守合法的判决也是正义的要求,而且是更大的正义,因为如果他不服从判决,就等于践踏法律,倘若人人都以自己认为的正义为借口而任意践踏法律,社会秩序将混乱不堪,城邦将无法存在。最终他选择在弟子面前饮下毒药,从容赴死。
●为打响航天品牌,长城润滑油邀请孩子们体验宇航服。供图/王京城
人工交会对接的成功,突破了空间站建立的技术难题,对于加快建设中国空间站迈出了关键性一步,同时也验证了长城航天润滑油的卓越性能。
在服务中国航天50余年里,从两弹一星,到嫦娥飞船,再到神舟飞船,长城润滑油先后研发了四大类50多种产品。正是这种极致追求让长城润滑油为中国航天事业的发展提供了最为安全可靠的润滑保障,也促成了中国的航天工业一次次成功的腾飞。
宇航员长时间逗留太空,其生存的首要条件便是稳定可靠的生命保障系统,为保证宇航员的正常生理活动,在密闭的宇航服和太空舱中,供养系统成为必备条件。要想创造安全、舒适的太空舱环境,就不得不提到谐波减速器的作用。它不仅是“神舟九号”与“天宫一号”对接的动力控制装置,同时还肩负着维持航天员生命保障系统的重担。长城润滑油提供的谐波减速器高低温润滑脂,被广泛应用于“神舟九号”的氧气调解阀自动控制系统、百叶窗升降系统的谐波减速器中。其优异的润滑性能,为神九的生命保障系统提供了最可靠的润滑技术支持。
本次神九升空,航天员们将在太空中停留更长时间,预计3名航天员将在太空停留13天,这也是神舟系列飞船在太空中停留时间最长的。在这个过程中,要求润滑油要有极低的挥发性和良好的生理惰性,以保证润滑和密封材料不会对航天员在太空中密闭的生活环境造成影响。
“长城润滑油打破了纯氧系统没有润滑材料的禁区,成为纯氧系统唯一的润滑油脂,并成功应用到了‘神舟九号’氧气调节阀自动控制系统、百叶窗升降等系统中,其中部分应用到供养系统的润滑脂出自天津基地。”中国石化润滑油公司北京分公司副经理王军介绍说。
同时长城润滑油还在润滑油生产原料方面进行了严格把控,长城润滑材料本身具有良好的生理惰性,并在北京医科大学进行了严格的生理惰性验证。
此外,安全的太空舱空气环境也是保证航天员身体健康的重要条件。在太空极端苛刻与复杂的环境下,有时温差会达到200度以上。而长城润滑油具有良好的生物惰性与极低挥发性特点。实验显示当饱和蒸汽压低至10-14Pa时,其在飞船内部的挥发性几乎为零,因此不会产生任何有害气体,从而确保不会对航天员产生任何伤害。
神九进入太空以后,正对太阳的一面在100℃,背对太阳的一面在-100℃,温差近200℃。如此大的温差对航天润滑油的黏度有非常苛刻的要求。除了要耐受巨大的温差,长城润滑油还要经受许多考验,比如,飞船要在超重、失重、强辐射等复杂条件下运行,这就需要润滑油具有很强的稳定性,与多种射线接触不能发生反应,更不能燃烧爆炸。
长城润滑油作为神舟系列飞船的专用润滑油,对润滑油的质量要求自然非常苛刻。为了达到这个航天级,背后有着包括长城润滑油在内石化人太多的努力和坚持。
“神舟九号”对于润滑油品要求非常苛刻,要求油品具有非常高的洁净性能,长期稳定有效。长城航天润滑油脂的原辅材料均经过严格粒径检测分析,油品的过滤、包装均在高等级超净间中进行,达到一个超级洁净的水平。
●每一个零件都要精确,每一个细节都要完美。幸运的是,所有参与这一事业的石油石化企业都与“神九”一起获得成功。 供图/航天科技集团公司
长城润滑油在设计的时候,要求使用寿命要远远超过它在轨的寿命。因为空间状态下的条件比较苛刻,另外,天宫一号发射到太空以后不可能人为维护,不像地面设备还有一个维护过程,这个时间非常长。长城润滑油能够防止老化、变质,在高真空条件下不蒸发,为此公司进行了大量潜在失效模式分析,想到各种可能的模式进行分析来做更加苛刻的各种延长性实验,把苛刻度加强的各种试验满足太空要求。这也大大延长了长城润滑油的使用寿命,油品从化学分析上来讲稳定性非常强。经测试,长城空间精密轴承润滑油能够满足惊人的连续17000小时的运行。
而在具体的生产过程中,长城航天润滑油脂的原辅材料都要经过严格粒径检测分析,油品的过滤、包装均在高等级超净间中进行。无尘车间给润滑油提供了超洁净空间。无尘车间操作工需要穿着防护服,以保障车间的洁净度。
●长城润滑油与航天结合的品牌推广策略已成为一个经典案例。摄影/王双正
为了保证性能,长城航天润滑油具有最高级别的油品洁净性。目前,国家规定的超净间共分四级,即100级、1万级、10万级和30万级,数字越小,对洁净度要求越高。长城航天润滑油就在100级的超净间里生产。
工作人员要进入超净间里工作,必须提前三天打扫工作间。进入工作间后, 先要用尘埃粒子计数器进行检测,一定空间内颗粒物含量未达标,两人必须用绸布擦拭工作间的墙壁、工作台和各个角落,他们就在这1平方米的工作台前完成航天润滑油最核心的监测、过滤和包装工作。到了交接班时更要严格检查:长城润滑油的交接班都要进行作业前的5分钟检查,并按照中控室进门墙壁上的安全卡上的要求,逐一检查了各项安全措施,严格交接交班日记。
经过长城润滑油人的精心研发和反复测试,长城润滑油具有绝对可靠的质量,要求不能出现任何质量上的微小差错,发生故障的概率不能超过百万分之一。这样严苛的制作标准,才实现了长城润滑油“航天级别”的可靠品质。
航天科技的强大不止体现了一个国家的综合实力,更重要的是其尖端科技成果最终将会服务于大众生活。“无论是助力航天工程还是润滑汽车引擎都是同等的重要。”张春辉博士表示,“在服务航天事业的同时,长城润滑油早已将其服务航天事业50余年的技术优势转为服务大众的能力。”
目前长城润滑油已经掌握了航天器润滑技术,赛车润滑技术,超强润滑、抗磨、节能改进技术,自主研发复合添加剂技 术,特种润滑油 合成技术,超高温、超低温特种润滑技术等六大核心润滑技术,这些技术应用在汽车、水泥行业、机械加工、玻璃加工、油田、电器仪表、纺织印染、纺织印染等各个行业领域,为用户提供高品质润滑油,并能够针对各种民用领域不同的润滑需求提供针对性的润滑解决方案。