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太空笔,顾名思义是为宇航员设计的专用笔。早期,宇航员都使用铅笔,因为钢笔和一般圆珠笔在无重力状态下都无法使用,铅笔是唯一的选择。但是铅笔芯断裂后,在无重力的空间中飘浮,可能飘进鼻腔、眼睛,或引起电路短路。此外,铅笔的笔芯和木头在纯氧的环境中很容易快速燃烧,危险性极高。所以,工程师保罗·C·费舍尔,在年发明了一种能在太空环境下使用的不漏油,不褪色的高品质圆珠笔,即为通常所说的太空笔。
太空笔,它不仅能够在无重力状态的外太空中书写,还可以在水下或严寒酷暑的环境中使用。但你知道它的内部结构么?
印度喜剧电影《三傻大闹宝莱坞》其中就有一段就是校长介绍太空笔的剧情剧中说道,它不漏油、不挥发,可以从任何角度书写,在零下34°C到零上°C的情况下也能书写自如,甚至还能在水里和油里写字,并且写下的字迹不易褪色,在强光下能保持小时,在30°C以下的环境中能保存年。
太空笔采用了氮压设计,在不需要重力的情况下墨水都会自动流向笔尖,发明与年,与阿波罗七号的宇航员首次升空。
首先,它的笔头制作,是由一块约7.6毫米的不锈钢开始的,通过超过12道机械加工的程序逐步打磨成笔头,随后在顶部钻孔,给碳化钢珠留出安装口,再把钢珠置入笔尖,同时将边缘部分向内弯曲,以做到固定钢珠的同时滚动流出墨水。
其次把笔芯放入特制的工具槽里,机器就能自动抽出排列,机器会塞入一种被称为“浮球”的白色的塑料球进入笔芯,打入半克墨水,白色塑料球的作用是可以顺着笔芯向下移动,把残余的墨水挤向笔尖。
下一步,机器将笔尖插入笔管的另一头,并把笔尖末端卡住,防止脱落。再把笔管另一头涂上密封剂。随后注入氮气给墨水增压,再用中空的铜塞堵住笔管。用氮气增压的原因是因为氮气是最理想的选择,它属于惰性气体,不会对笔芯和墨水造成损害。
笔帽的夹子制作是由进料器在盖帽组装机的每个戳上放置一个黄铜盖,然后将盖帽推入到标准的位置,这种夹子是由弹簧钢冲压而成,弹簧钢是一种相当灵活的金属,它具有耐腐蚀性和美观性,机器驱动夹子的齿,穿过盖子的壁,然后把它们卷回壁的内侧从而将夹子锁定到位。接下来进料器将笔筒放到每个笔尖上,为了固定书写端让笔尖保持垂直,机器会在笔芯与笔筒的缝隙插入一个名为端头帽的黄铜加固件,随后为它卡紧以作固定。
制作完所有零件之后最后就可以开始组装太空笔了。
先把笔管放入泡沫支架里,再插入弹簧固定笔芯,将笔芯保持在适当的位置,再插入一个由黄铜制作而成的螺纹连接器接头,接着机器会把O形硅橡胶密封圈套在笔管的边缘处,进行最后的组装,插进笔芯放入笔筒中,并把连接器插入它的上半部分,套上上半部分的笔管。然后用电动机将两部分零件旋转拧在一起,将笔尖最后插进笔管里。
这样,一支完整的太空笔就制作组装完成了。笔头可以按下推出笔芯,笔杆侧面也可以收回笔芯。
小小的一支笔,却凝聚了大智慧。
现在,在我国发射的神舟十三号载人飞船中,同样能看到太空笔的身影,只不过它们已经是中国企业自主研发的产品了,为国人的智慧和艰苦奋斗的精神点赞。
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