飛亞達“神舟七號”艙外航天服表
航天員專用手表是航天員執行航天飛行任務時,在不同工況下佩戴的、具有特殊計時功能和特殊環境性能要求的高科技手表產品。航天表在飛船發射、在軌飛行、返回著陸、特別是航天員出艙活動等階段的復雜太空環境中,運走正常、計時準確、性能。中國航天表5項技術指標優于瑞士航天表,3項計時功能是瑞士航天表所不具備的,達到國際領先水平。
航天表性能技術指標
熱真空:真空度1.3X10-3 Pa。溫度-80℃~80℃。周期22小時,2個循環。
泄復壓:真空度1.3X10-3Pa。周期30分鐘,6個循環。
計時功能:艙內航天服檢漏計時,太空行走特征計時,AM/PM指示。
上述指標參數均為國際領先水平。
走時質量與技術指標
面上實走日差:6 (s/d)
瞬時日差:8、3、-2、6 (s/d)
溫度系數: 0.0 (s/d﹡℃)
綜合指標:1.9
擺幅: 230o
時分針協調差:4o、 6o、 3o、 3o
防磁:磁場強度6.0×104A/m
振動:加速度7.25g, 30~120Hz持續時間3 X 20 分鐘/軸向
加速度:加速度1g~6.5g(0.5g/s) 持續時間720s (240s/軸向)
沖擊:過載加速度500g持續時間20ms,3 X 2 次/軸向
整體指標與瑞士相當,國際先進。
艙外航天服手表采用具有飛亞達自主知識產權的機械計時機心,具有太空行走特征時間計時和指示、AM/PM指示等多項功能創新,實現了國產機械計時機心技術的突破。艙外航天服手表整體技術指標達到同類產品國際先進水平,部分技術指標達到同類產品國際領先水平,特殊溫度環境性能達到國際領先水平,防磁性能、防震及耐振動結構、耐負壓結構和人機功效均達到國際先進水平。
1、機械計時機心特殊功能創新突破
根據航天員出艙工作需要,艙外航天服手表機械計時機心計時累計具有30/45分鐘特征時間計時和指示特殊功能。為便于航天員在太空中與指揮系統保持時間同步,便捷識讀地球時間,在原有12小時顯示的基礎上,艙外航天服手表機械計時機心另行設計增加AM、PM指示。以上技術已申請4項專利,其中2項已獲得授權。
主要技術難點在于現有帶秒表計時功能機心的計時分針累計和指示范圍均只有30分鐘,當累計計時超過30分鐘時,則無法直接指示,只能采取與其他指示器配合相加識讀方式,不符合航天員太空操作要求。為滿足出艙太空行走的45分鐘累計計時直觀識讀的需要,研制出具有30/45分鐘特征時間計時和指示功能的新機心,滿足中國航天員出艙特征時間段的計時要求,是目前世界上唯一具有計時累計45分鐘指示的機械計時機心,突破了傳統機械計時機心計時累計功能的局限。
為了不增加機心的厚度和重量,避免過多的時間指示窗口和非常規識讀的24小時制指示方式,項目組在機械計時機心上創新實現了“AM”、“PM”指示功能,滿足了航天飛行時與地面晝夜時間同步的時間指示要求。
2、溫度性能
艙外航天服手表鑒定級產品通過-80~80攝氏度真空溫度鑒定試驗,所有產品通過-70~70攝氏度真空溫度試驗。有關潤滑技術申請發明專利1項。與之對照的,瑞士同類產品試驗數據為-18~71攝氏度,德國類似產品試驗數據為-45~80攝氏度。
3、防磁性能
艙外航天服手表通過48000A/M防磁試驗。與之對照的,瑞士和德國特殊功能表大約為80000A/M,而國家標準為4800A/M。瑞士同類表暫未查到防磁要求。
4、特殊力學結構
艙外航天服手表采用彈性懸掛防震結構,解決了機械機心力學性能。以上兩項性能的防磁防震組合結構已申請發明專利1項。可以承受發射著陸階段的振動環境、加速度環境和沖擊環境,滿足防震手表國家標準的要求。
5、特殊耐負壓結構
艙外航天服手表采用倒楔結構表殼和前圈,保護玻璃,并可以承受正負壓,確保氣密性,可承受快速減壓至真空的劇烈環境變化。以上結構已申請1項專利。
6、人機功效
艙外航天服手表外觀設計簡潔適用;表盤強化主要刻度和分段計時的色彩顯示,弱化非主要功能顯示;時間刻度、指針和特征時間警示扇區均具長效夜光性能;通過外觀表面砂面處理和玻璃鍍膜增透處理,避免強光反射光線干擾航天員操作。外觀設計已申請1項外觀專利。
7、活動前圈及防斷條柄頭
艙外航天服手表具有雙向旋轉和鎖定功能的活動前圈,提供出艙累計計時功能。與之對照的,現有的潛水計時活動前圈都是單向旋轉,不帶鎖定功能的。為解決艙外服手表在手動上條達滿條狀態下,螺紋柄頭鎖緊時可能產生的斷條問題,創新設計了離合式防斷條柄頭裝置。以上結構已申請2項專利。