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圆满成功!这些五院力量托举神舟十六号腾飞

时间:2023年05月30日 信息来源:本站原创 点击:2466 字体:
5月30日,由航天科技集团五院抓总研制的神舟十六号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射,我国空间站应用与发展阶段的首次载人发射任务取得圆满成功。

神舟系列载人飞船作为我国唯一的天地往返载人航天器,是我国对可靠性、安全性要求最为严苛的航天器。在此次任务中,五院精心打造的众多分系统各司其职,匠心打磨的众多产品默默护航。下面,让我们一览部分代表性技术和产品的风采。



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打造“戎装”自动化生产线


热控多层好比神舟十六号的“太空出征服”,被安装在航天器及舱外设备表面,犹如衣服一样确保航天器在太空运行过程中处于正常工作温度,降低高低温交变环境对航天器的影响,对航天器在轨稳定运行至关重要。


随着空间站应用与发展阶段拉开序幕,载人飞船研制周期缩短至1年发射2艘,热控多层制作数量和难度急剧增加。面对高密度、高强度的研制任务,五院总装与环境工程部开发出热控多层自动化生产线,突破了基于超轻超薄/弹性网状材料的航天器热控多层集成制造技术,实现了热控多层的批量数字化设计和自动化制造,颠覆了传统定制式单件手工制作模式,热控多层的制造效率和质量实现跨越式提升。


热控多层自动化生产线由铺缝一体设备、多功能数控裁床、接地组件量化铆接设备等串联而成。飞船的“太空出征服”蓬松轻薄,由轻质薄膜和高伸缩网状材料组成,“铺设”过程中,容易出现褶皱、多层叠放不易精准重合等难题,铺缝一体设备的铺设模块能轻松有效解决这些问题,还实现了无人值守的自动铺设。飞船的“太空出征服”有多个部分、多种形状,“缝制”过程中,裁剪后容易开散。缝制模块通过对热控多层内部进行仿外轮廓形状缝制,有效避免了热控多层裁剪后的开散问题,缝制效率为传统手工缝制效率的6-7倍,缝制精度提升10倍。多功能数控裁床通过多种刀头的合理组合,实现热控多层自动连续精确裁剪,裁剪精度优于指标要求,裁剪效率提升5倍,同时,可将其拓展应用至载人飞船内装饰、热控泡沫、加热被和各类绝缘膜的画线、裁剪及冲孔等制作过程中。


 “太空天路”全新升级


五院西安分院为神舟十六号研制的升级版中继终端、仪表控制器应用软件、天线网络继续发挥重要作用,为神舟十六号航天员乘组遨游“天宫”全程护航。


本次发射的神舟十六号载人飞船,将继续通过中继终端搭建的“太空天路”,实现飞船与地面通信的畅通无阻,确保地面测试人员实时掌握飞船的飞行状态。与以往的空间站飞行器不同的是,神舟十六号上采用了具备三大优势的升级版中继终端:集成程度更高,通过工艺技术创新,进行了小型化、集成化设计,实现升级版产品从接近36公斤减重至27公斤;处理能力更强,从处理一项工作需要依靠产品中的几个芯片共同完成,到现在仅需一个芯片便可轻松应对同一项工作;国产化率更高,大幅提升了国产化元器件的使用,升级后的中继终端元器件国产化率目前已超95%。


除了升级版中继终端,西安分院承研的其他产品也起到了重要作用:仪表控制器应用软件如同空间站的智慧随身“秘书”,能将神舟十六号载人飞船上所有分系统的参数内容化繁为简,采用独特的图形显示技术,通过文字、图形、动画的方式,显示飞船轨迹、姿态、飞行状态以及各分系统信息,让航天员直接实现交互和操作。天线网络虽然“身板小”,但是能为飞船上10余副天线提供信号通路。如果将神舟十六号载人飞船的天线信号通路系统比作铁路运输系统,那么一路路信号就是火车,天线网络更像是火车轨道和火车站调换轨道的道扳,天线的信号接收和发送都是通过天线网络为其提供信号通路的。


多样产品齐保障


五院510所承担研制了结构与机构、热控、测控、仪表与照明、环控生保等5个重要分系统中的40余台套产品,这些设备与飞船在轨正常工作及航天员的生命安全都息息相关。


舱门快速检漏仪能够检测神舟飞船的舱门是否达到了密封状态,它通过内部的核心传感系统,感受压力和温度的变化,在很短的时间内判断舱门是否关闭完好,为航天员舱内活动提供坚实的安全保障。


舱内照明设备和交会对接照明设备不仅为航天员提供了舱内工作、生活照明,还能为交会对接提供摄像辅助照明,载人飞船进入地球阴影区时,航天员在舱内仍可以正确判读仪表数据、手动开关指令。


舱内显控、语音、手控设备种类丰富,提供飞船运行过程中的各种参数显示、语音播报、控制界面等,为航天员操控神舟飞船提供多样支持。


仪表板作为飞船仪表设备的承重部件,通过四个金属橡胶减振器实现与飞船舱壁的可靠联接,在飞船发射、飞行和返回过程中遇到巨大的振动、冲击等情况时,保护仪器设备的稳定和安全。


操纵棒能够解决发射过程中,航天员身体被束缚而不能前倾以操作仪表的难题。操纵棒杆体设计为可无极伸缩式,航天员可以根据现场条件在一定范围内任意调整操纵棒的长度,满足仪表设备操作的需求。


计量力量护航“神舟”


五院514所积极推进计量保障融入型号全生命周期,为宇航型号任务保驾护航。此次任务中,计量测试团队圆满完成了综合基带设备、变频器、频谱仪、电源以及供配电地面测试设备的计量保障工作。


神舟十六号留场设备周期计量涉及电学、无线电、专测等多个计量专业,计量测试团队结合专业能力和留场设备特点,抽调骨干计量技术人员前往酒泉执行现场计量保障任务。他们凭借过硬的测试技术,不断优化计量保障流程,研究设备测试方案,以精准计量为空间站任务及相关测量设备性能提供了准确可靠的统一量值和数据支撑。


此外,514所测试产品研制团队致力于推进实现宇航型号测试产品的标准化和模块化,通过建立规范、统一、可复用的模块化硬件电路库和嵌入式软件库以及采用标准接口等方式,克服了宇航型号测试产品研发面临的难点。由测试产品研制团队研制而成的供配电地面测试系统及配套电缆、音频编解码设备、综合测试数管地面设备,已相继应用于空间站任务多个相关型号,本次又成功应用于神舟十六号载人飞船。





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