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天津北方网讯:“航天员坐垫的制造技术随着3D打印技术的发展也在不断进步。”6月11日,天津大学快速成形中心主任崔国起和研究中心的工作人员们围坐在电脑前,激动而骄傲地谈起他们为神舟十号航天员量身设计的“赋型缓冲减振坐垫”。这是“赋型缓冲减振坐垫”继“神五”到“神九”之后,第六次升上太空为神舟飞船保驾护航。
为每个航天员个性定制
船在升空和着陆时,会产生较大的加速度和颠簸,对航天员脊椎和颈椎会产生较大的冲击。“赋型缓冲减振坐垫”作为航天员大系统中一个重要部件,可有效减轻飞船升空和着落时产生的加速度和颠簸对航天员身体的影响,最大限度地提高航天员升空和着落过程中的舒适性和安全性。
“‘赋型缓冲减振坐垫’是根据航天员的身体形状量身定做的。设计时,需要‘量体裁衣’,要用流动式光学测量仪等特殊设备,从航天员身上采集大量的数据点,这些数据会在电脑中形成数字化的身体模型,并按照航天医学等方面的要求来设计个性化的坐垫。这样做是为了减少冲击加速度。”崔国起介绍说。
3D打印技术提高性能
对航天员量体,将他们的身体数据在电脑上形成三维数字模型,是研制坐垫的第一步。随后,坐垫便通过快速成形系统,也就是我们常说的3D技术开始打印出立体的坐垫。
“这次制作神十坐垫时,三维测量的像素从80万提高至200万,对航天员量体的数据采集点从几十万个增加到上百万。”崔国起介绍说,由于赋型坐垫从量体、设计、制作模型、模型验证,再到模具制作,都运用了3D技术。与前5代的坐垫相比,神舟十号搭载的坐垫从精度,到舒适度、安全度都有了提高。
15年打造六代飞船坐垫
“从1998年到现在,研究航天员坐垫已将近15年了。”崔国起介绍说,1998年,负责神舟飞船设计制造的相关单位找到天津大学快速成形中心,希望他们能够承担宇航员专用坐垫的研制任务。
接到任务后,崔国起立即组织可行性论证。2002年下半年至2003年,该中心终于设计出赋形坐垫及其制造模具,并首次在“神五”飞船上得到成功应用。