关键词一
动力推进
2024年4月25日20时59分,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,随后,神舟十八号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道。航天员乘组状态良好,发射取得圆满成功。航天科技集团六院研制交付了共58台主发动机和姿轨控发动机以及部分关键设备,全程护航新一批“太空三人组”奔赴“天宫”。
严格把控生产制造全流程
为了让发动机不带任何隐患上天,六院严格把控生产制造全流程,并在生产装配过程中优选零部组件,确保同批性能数据最优。择优配置生产人员,并在关键环节设置质量确认把关,创新开展质量确认制工作,确定了以“现场确认+过程确认+结果确认”相结合的模式,开展全过程质量确认工作,从产品保证管理、质量保证、工艺与物料保证等方面对产品生产、试验等各环节采取了针对性的质量控制措施,进一步规范开展航天产品质量确认与内部验收放行工作,探索出适应中国航天事业高质量发展要求的新模式。
长征二号F运载火箭的一、二级主动力常温液体火箭发动机在交付前,必须首先经过在六院试验区抽检试车的“考验”。近年来,六院研制团队以“卓越产品行动”为抓手,持续推进数字化建设,在发动机快速对接安装、闭环压力控制、数据快速判读处理、多型号试验系统快速切换、多试车台单套测量系统并行测试准备等方面取得技术突破。在抽检试车工艺文件体系要求基础上,大到加注量、增压速率,小到辅助管路长度、固定位置等每一项细节都要持续固化状态,减少试验系统状态变化对抽检任务的影响。经过持续迭代优化,该试验系统具备了高效率、高可靠性、高稳定性、高精准度等特点,为运载火箭主动力发动机的抽检试车数据测准测全、安装对接高可靠性等提供了质量保证。
升级加热采集系统 飞船推进系统更“健康”
本次发射中,六院研制团队为神舟十八号载人飞船研制交付的推进分系统,包含了48台空间发动机以及高压气瓶、贮箱、阀门、电子单机等产品,承担了飞船姿态控制、轨道机动、返回再入等所需的全部动力,确保神舟十八号载人飞船在太空中能够俯仰有度、动静自如,精准抵达“天宫”。本次飞船研制过程中,开展了加热采集系统升级工作,通过重新编写软件测控程序,使控温点定位更加精准,动态智能温度控制更加精确。不仅有效提升了加热采集系统自身的热量利用率,也使得飞船推进系统变得更加“健康”。 (记者 关颖 任娜)
关键词二
五大系统
本次发射中,航天科技集团四院提供的技术和产品涉及“箭、船、站、服、员”五大系统,全力护航神舟十八号号成功飞天。
“生命之塔”绝对可靠
载人火箭顶部有一个标志性的装置——火箭逃逸塔。一旦高速发射的载人火箭出现意外,逃逸塔将以比火箭发射更快的速度逃逸到安全的位置,所以它被称为“生命之塔”。
整个逃逸系统由大小10台发动机组成,全部由航天科技集团四院研制。逃逸系统全部采用固体火箭发动机,具有瞬间产生巨大推力的特点。它的作用是一旦火箭在发射升空阶段出现危及航天员生命安全的重大故障,能够按指令点火工作,在2秒左右的时间内,迅速将载有航天员的飞船舱体带到2千米~3千米以外的安全地带,帮助航天员安全逃生。
逃逸系统由低空和高空两组发动机组成,分别承担从火箭起飞前30分钟到起飞后120秒,起飞后120秒~200秒左右两个时间段内的救生任务。
动静密封产品确保严丝合缝
四院还承担了“神舟”“天舟”飞船舱体密封,以及空间站静密封件和抗静电密封件、航天员舱外航天服手套组件、主气密层等动静密封件生产任务。
这些产品事关航天员生命安全,必须100%确保质量。一个舱门抗静电密封材料就有近20项考核指标,密封件在使用过程中不会产生静电吸附,产品成功经受了地面8万次的疲劳试验,并通过低压(真空)、高低温、失重等环境试验,实现了我国舱外服主气密层由跟踪模仿向自主创新的转变。四院已为飞船总体单位提供一万多件密封产品,一次检验均合格。特别是他们研制和生产的航天服连接处,这些密封件能够耐受空间环境,既确保密封严丝合缝,又确保航天员的关节活动起来灵活自如。
二氧化碳吸附药盘将浓度控制在允许范围内
航天员身着舱外航天服执行舱外任务时,二氧化碳吸附药盘能吸收航天员在航天服内代谢产生的二氧化碳,确保浓度在允许范围内。
四院科技人员历经五年辛勤工作,成功研制了低流阻、低粉尘、高强度、高吸收率的吸附药盘。还为空间站厕所研制了大便袋上盖组件,主要用于空间站航天员日常排泄物的杀菌处理,在“太空家园”精心呵护航天员的太空生活,打造温馨家园。 (记者 关颖)
关键词三
“太空天路”
神舟十八号载人飞船发射取得圆满成功,航天科技集团五院西安分院为神舟十八号飞船研制的升级版中继终端、天线网络、仪表控制器应用软件以及为天链中继卫星研制的全部有效载荷继续为神舟十八号载人飞船航天员乘组的“天宫”之旅全程护航。
“太空天路”全程铺就
在神舟十八号载人飞船上,西安分院研制的中继终端以及为中继卫星研制的有效载荷将继续搭建“太空天路”,实现飞船与地面通信的畅通无阻。神舟十八号采用了具备三大优势的升级版中继终端。中继终端上所有产品均按西安分院目前的最新技术进行了优化升级,以更小更优的产品为中国空间站稳定高效的运行贡献力量。
据西安分院载人航天任务团队负责人介绍,在目前的中国空间站任务中,西安分院为我国空间站六舱(船)均配备了中继终端,它们与中继卫星紧密配合、高效协作,让“感觉良好”持续在线。
“智能秘书”全方位服务
神舟十八号载人飞船上所有分系统的参数内容都要通过数管分系统转发到飞船仪表上来显示。而要想将复杂的参数,变成航天员可以掌握的直观数值,就需要依靠隶属于仪表与照明分系统的仪表控制器应用软件。它作为航天员的随身“智能秘书”,是与航天员直接实现交互的重要系统。当神舟十八号的各个分系统开始运行时,产生的数据会汇集到数管分系统,由航天员的随身“智能秘书”对数据进行汇总,转换为航天员可以直观识别和操作的内容,并在仪表上显示出来。这一独特的图形显示技术,不仅能使仪表控制器显示效果更加新颖,还可以让仪表中的图形、文字的处理与显示更加智能化,为航天员执行任务提供清晰、直观、舒适的显示界面。
“信号枢纽”全通道保障
神舟十八号的天线网络虽然“身板小”,却是飞船天线信号的枢纽。如果将神舟十八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。神舟十八号载人飞船上10余副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。
神舟十八号载人飞船的天线网络由USB天线网络、VHF天线网络、GNSS天线网络三部分组成。当神舟十八号载人飞船的通信信号要通过天线网络时,首先要对信号进行分路或合成,并通过双工器对信号的杂波进行过滤,然后转换为可接收或发送的信号。 (记者 关颖)
关键词四
“神经中枢”
本次发射中,航天科技集团九院771所为神舟十八号载人飞船配套数据管理中央计算机、环境与生理保障分系统数据处理计算机、舱载人体医学生理监测计算机、话音处理计算机及多个品种的集成电路产品,为长征二号F运载火箭配套运载火箭飞行控制计算机、故障检测处理器、逃逸程序控制器等3种关键设备及多个品种的集成电路产品,为发射圆满成功提供了有力保证。
“神经中枢”为成功发射提供有力保证
数据管理中央计算机是载人飞船数据管理分系统的关键设备,相当于飞船的“神经中枢”。在飞船飞行过程中,通过系统总线,完成对数据管理分系统及其他分系统设备的控制和管理,实现各类数据及指令的存储、控制、处理和转发,具备故障工作/故障安全的能力。设计采用三机冷(热)备份系统结构和软(硬)件多种冗余容错技术,保证了计算机在飞行过程中的可靠性。
环境与生理保障分系统数据处理计算机是载人飞船环境与生理保障分系统的数据采集、处理和控制设备,负责采集飞船内部的环境参数和生命保障参数,通过对参数的处理和运算,准确控制各类动作控制计算机的调节,保证飞船舱内具有合适的氧气浓度、温度和湿度等环境,为航天员创造飞行时基本的生活条件和适宜的工作环境。
舱载人体医学生理监测计算机是航天员在轨生理信息测量系统的数据处理中心,相当于航天员的临床护士,负责实时接收航天员的心电、呼吸、血压、体温4项生理健康指标信号,处理后显示在仪表盘,实现飞船飞行过程中对航天员的医学监督与保障。
话音处理计算机是载人飞船舱内航天服系统的重要设备,安装在通信头戴装置内,相当于航天员在飞行过程中与地面站联络的直接通话桥梁。设计采用左(右)耳冗余设计,并配置双麦克、双耳机,保证了航天员在轨通话的可靠性。
火箭“大脑”控制各执行部件协调工作
长征二号F运载火箭飞行控制计算机是运载火箭的飞行控制中心,相当于火箭“大脑”。在运载火箭整个飞行过程中实时接收来自捷联惯性测量组合的加速度和陀螺的脉冲信号等,经过运算,控制运载火箭各执行部件协调工作,完成对运载火箭的制导和姿态控制。
故障检测处理系统中的故障检测处理器就像是一个“指挥官”,对错综复杂、瞬息万变的环境进行判断并下达让航天员逃逸的指令;逃逸程序控制器就像一个忠实的勇士,随时等待指挥官发来的指令,万无一失地完成逃逸时序动作,确保将航天员安全带回地面。 (记者 关颖)