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天津北方網訊:“航天員坐墊的製造技術隨着3D打印技術的發展也在不斷進步。”6月11日,天津大學快速成形中心主任崔國起和研究中心的工作人員們圍坐在電腦前,激動而驕傲地談起他們爲神舟十號航天員量身設計的“賦型緩衝減振坐墊”。這是“賦型緩衝減振坐墊”繼“神五”到“神九”之後,第六次升上太空爲神舟飛船保駕護航。
爲每個航天員個性定製
船在升空和着陸時,會產生較大的加速度和顛簸,對航天員脊椎和頸椎會產生較大的衝擊。“賦型緩衝減振坐墊”作爲航天員大系統中一個重要部件,可有效減輕飛船升空和着落時產生的加速度和顛簸對航天員身體的影響,最大限度地提高航天員升空和着落過程中的舒適性和安全性。
“‘賦型緩衝減振坐墊’是根據航天員的身體形狀量身定做的。設計時,需要‘量體裁衣’,要用流動式光學測量儀等特殊設備,從航天員身上採集大量的數據點,這些數據會在電腦中形成數字化的身體模型,並按照航天醫學等方面的要求來設計個性化的坐墊。這樣做是爲了減少衝擊加速度。”崔國起介紹說。
3D打印技術提高性能
對航天員量體,將他們的身體數據在電腦上形成三維數字模型,是研製坐墊的第一步。隨後,坐墊便通過快速成形系統,也就是我們常說的3D技術開始打印出立體的坐墊。
“這次製作神十坐墊時,三維測量的像素從80萬提高至200萬,對航天員量體的數據採集點從幾十萬個增加到上百萬。”崔國起介紹說,由於賦型坐墊從量體、設計、製作模型、模型驗證,再到模具製作,都運用了3D技術。與前5代的坐墊相比,神舟十號搭載的坐墊從精度,到舒適度、安全度都有了提高。
15年打造六代飛船坐墊
“從1998年到現在,研究航天員坐墊已將近15年了。”崔國起介紹說,1998年,負責神舟飛船設計製造的相關單位找到天津大學快速成形中心,希望他們能夠承擔宇航員專用坐墊的研製任務。
接到任務後,崔國起立即組織可行性論證。2002年下半年至2003年,該中心終於設計出賦形坐墊及其製造模具,並首次在“神五”飛船上得到成功應用。