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中國航天科工安全護航?“天和核心艙”發射成功

發布時間:2021-04-29    信息來源: 中國航天科工


4月29日11時23分,長征五號B遙二運載火箭在中國文昌航天發射場將中國空間站首艙“天和核心艙”發射成功。



這是繼2020年5月長征五號B運載火箭首飛任務取得圓滿成功后,我國載人航天史上又一個具有歷史意義的時刻。

中國航天科工集團有限公司黨組書記、董事長袁潔在任務發射前,專門組織召開載人航天任務動員部署會,向集團公司參研參試單位和參加任務人員作動員部署,并在任務發射期間赴文昌發射場,檢查參研裝備產品運行情況,慰問了執行任務的工作人員。

作為載人航天工程的副總指揮單位,在此次任務中,中國航天科工發揮自身科技創新優勢,在加快科技自立自強上主動作為,強化國家戰略科技力量的支撐作用,研制生產的系列高性能、定制化產品在發射任務中大顯身手,助力任務圓滿成功。

一切為了平安“飛天”

中國航天科工為長征五號B遙二運載火箭研制配套了多種地面測控設備,在火箭測試、轉場和發射過程中為發射任務進行“健康監測”。動力測控系統PXI測試組合是獲得動力系統各項測試參數的關鍵環節,可通過采集傳感器傳來的數據,將全箭動力系統的健康狀態實時反饋給指揮人員,提供火箭發射指揮決策過程的支撐數據。同時,測量系統PXI自動測控組合作為該型號火箭的地面關鍵測控設備,起到對測發控信號實時監測和供配電控制的作用。整流罩環境測試組合是在星箭合體后,直到發射前都在時時刻刻地監測整流罩內的溫度、濕度環境狀態,保障天和核心艙時刻處于一個良好的環境中。

在長征五號B遙二運載火箭發射升空期間,航天科工研制的兩部固定式脈沖測量雷達一直凝望注視著火箭的軌跡。雷達屏幕上微微跳動的一個光點,在空中已是千里之外。這是專門承擔運載火箭發射上升段相關測量任務的雷達,能為指控中心實時提供火箭距離、方位、俯仰等精確坐標信息和徑向速度數據,一旦飛行出現偏移軌道的狀況,即刻就能發現,就像兩雙銳利的眼睛,一刻不停地緊盯火箭的飛行。因不受雨雪臺風等天氣因素影響,在火箭飛行觀測的初始階段,測量雷達發揮至關重要的作用,這兩部“功勛”雷達,已先后圓滿完成長征七號、長征五號首飛等數次飛行任務。


圖為二院23所測量雷達

在此次任務中,航天科工研發的聲表濾波器和扼流圈為飛行器的傳輸系統、通信分系統等關鍵部位提供通信保障服務。航天器發射中一旦有了信號干擾,地面接收到的內容就像接聽串了線的電話,難以分辨準確信息。聲表濾波器能有效濾除不同飛行階段的各種干擾信號,保障通信清晰傳回地面。扼流圈則用于抑制設備電路因環境變化引起的電流突變,提升設備抗電磁干擾能力,保障設備可靠性。


圖為正在生產中的聲表面波器件

為了濾除無用的信號干擾,確保探測器與地面中心的信號暢通,每一個合格的高可靠性聲表面波器件,都需在高倍顯微鏡下“過關斬將”,最細線條相當于頭發絲直徑的數百分之一,還需在超凈間加工、清洗。

天和核心艙到達預定軌道后必須“擺正姿態”,這正是航天科工研發的石英撓性加速度計和IF轉換電路這對“王牌CP”的拿手好戲。石英撓性加速度計負責測量天和核心艙發動機在軌工作時產生的微弱加速度,將其作為電流信號輸出,而它的搭檔IF轉換電路則能夠準確將此信號“翻譯”成脈沖信號,從而為它們所隸屬的慣性測量單元“知曉”加速度乃至速度、位置等信息提供了最重要的前提。

其實,這對“CP”其實是我國神舟、探月等任務的“全系標配”,還廣泛應用于航空、船舶、兵器、石油、巖土工程等諸多領域。

小器件,大作用 守護空間站“心臟”

航天科工為此次發射提供了數百只晶體元器件產品,將為中國空間站打造可靠“心臟”,有力保障天和核心艙成功發射。晶體元器件通常被稱為電子設備的“心臟”,它可以產生電子設備中的頻率信號。這些產品具有高可靠、小尺寸、優指標、低老化、長壽命等優良特性,為通訊、導航和控制系統等提供時間頻率基準。


技術人員正在對晶體元器件進行加工關鍵工序——芯片鍵合

此次配套的晶體元器件產品,各個“身經百戰”,有著在各類型號任務中成功飛行的經歷。特別是隨著空間站性能的逐步提升,更新換代的更高頻率、更優性能指標的產品也配套在空間站中,例如,某型差分晶振,應用于艙內某載荷中,可以輸出更低抖動,更優穩定度的高頻信號,助力空間站內部信號的高速傳輸和處理。

航天科工研制的高性能、高精度、高可靠性的系列產品可謂發射任務的“守護者聯盟”。供氣管路安裝建設保障發射基地相關需求健康運轉。特種閥門、多種管路和數萬件復合密封管路連接件廣泛運用于運載火箭的各個重要部位,保障箭體內“血液”的正常流轉。小型停泊機構被動端和分離螺母兩種產品用于天和核心艙連接接口和機械臂機構的壓緊與釋放。同時,航天科工為本次發射任務提供了數千只(臺套)高性能電連接器、繼電器產品。電機、精密齒輪傳動部件以及數十萬件高性能緊固件,共同為本次發射任務提供保障。可以說,每一個看似“平凡”的產品都是航天品質的代表,都在發揮著不平凡的重要作用。

一系列新型“黑科技” 產品搭載核心艙升空

本次發射任務,搭載了航天科工研制的微波雷達、尿處理子系統及電解水凈化器、氣體流量調節閥、新一代質量測量儀等核心產品隨天和核心艙發射升空,將在后續空間站任務中發揮重要作用。

新一代微波雷達作為中遠距離的測量手段,將為空間站建設“穿針引線”,在交會對接過程中為飛船與空間站核心艙提供精確測距、測速、測角信息及通信數據,實現遠距離捕獲、穩定跟蹤、精準導引。

尿處理子系統及電解水凈化器等是空間站環控生保分系統的重要組成部分,是載人空間站任務實現航天員長期在軌駐留的標志性關鍵產品,堪稱星辰之上的中國超級“凈化器”,對于實現空間站水資源的循環利用具有重要意義。

氣體流量調節閥安裝在天和核心艙中,通過控制閥門開口量,來調節冷凝熱交換氣體流量的比例,從而改變空氣的換熱量和除濕量,由此對艙內的溫度、濕度進行控制,保證艙中航天員具有合適的工作環境。

此外,新一代質量測量儀可在太空環境下進行人體、物品的質量測量。長壽命泵、特種管路等系列產品,將在空間站后續運行過程中持續發揮作用。

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