7月24日14時22分,長征五號B運載火箭將問天實驗艙順利送入太空,任務取得圓滿成功。
記者從中國航天科技集團九院(簡稱“航天九院”)獲悉,在此次任務中,航天九院為問天實驗艙及長征五號B運載火箭配套生產了大量高質量、高可靠的智能產品,助力開啟“問天”新征程。
計算機與微電子系列打造高效“信息中樞”
【資料圖】
作為我國航天微電子和計算機的先驅和主力軍,航天九院在計算機與微電子專業領域不斷自主創新,產生了多個重要成果。在問天實驗艙上,就有著大量由九院研制生產的計算機和微電子產品,它們一同構成了高效的“信息中樞”,是讓“問天”實現智能可靠的基礎。
安裝在數據管理分系統中的核心處理單元、數據復接器和低速遙測編碼單元,是航天九院771所精心打造的“數管三兄弟”。它們相當于整艙的信息中樞,是整艙的核心組件,負責整艙的信息接收、處理、分發和下傳的重要任務。
在軌工作時,它們源源不斷地收入實驗艙的實時狀態、系統指令,以及來自地面站的遙控指令,經過有序地識別、分類、處理和重組,向對應單機發起指令,接收各單機的任務應答結果。它們還負責向地面站下傳信息,對于重要的工程數據,由低速遙測編碼單元進行加密,再與其他數據一同經數據復接器轉換成高速數據流傳回地面站,時刻向地面報告實驗艙的狀態。
據航天九院771所介紹,他們研制的中心計算機,則是環控與生保分系統的“信息中樞”。它負責時刻接收、執行并分配系統任務,同時收集、傳遞艙內環境數據。該所還為該系統配備了出艙控制器、坐便器內部控制器和大小便收集控制器、熱風加熱和微波加熱裝置以及飲水分配器等多個重要器件,以及213個品種的電路產品,對保證工程的安全可靠發揮著重要作用。
航天九院704所研制的數據存儲服務器是數據管理系統的關鍵設備之一,也是國內首類多功能數據服務設備。據了解,實驗艙內各種設備運行的關鍵參數、健康管理數據、監控數據等均存儲在服務器內,可以隨時為航天員和地面測控系統提供數據檢索服務。同時,存儲服務器會定期進行數據備份,保證設備長時間運行數據不丟失。
此外,航天九院772所為問天實驗艙配套了明星產品——高可靠處理器BM3803,具備抗輻射、高能效、靈活控制的特點,可保障空間站復雜應用任務的各類在軌試驗順利開展,為建設新一代空間應用運行管理控制平臺提供重要支撐。在問天實驗艙的GNC控制系統、姿軌控系統、熱控系統、艙外暴露試驗系統、兩個機械臂等10多個分系統中,該所配套了51個品種6500余只航天芯產品。這些多品種、譜系化的宇航用集成電路,將引領國內宇航集成電路邁向新臺階。
慣性導航系列助力精準對接,環境測量系列保障航天員生命安全
慣性設備主要用于測量航天器的姿態和速度等關鍵信息,是航天飛行器的定位導航“神器”。
記者從航天九院獲悉,航天九院13所兩光公司為實驗艙GNC分系統研制了光纖慣性測量組合主要用于測量艙體的角速率和加速度,實現艙體在高速運行中的精準測量,助力“問天”與“天和”實現精準對接。這是該所百余位研制人員多年持續創新攻關、精益求精打造出的精品。
航天九院16所(7171廠)研制的二浮陀螺儀是問天實驗艙慣性姿態敏感單元的核心,為控制系統提供實驗艙的空間姿態和角速率等重要信息。根據空間站任務可靠性高、壽命長、精度高等特點,該所研制團隊開展了多項技術攻關,有效提升了二浮陀螺的可靠性。
保障航天員生命安全,環境測量產品必不可少。問天實驗艙在軌運行期間,必須對艙內溫度、濕度、空氣壓力等進行實時監測,確保艙內環境時刻安全穩定,以確保航天員生命安全。這就需要航天九院704所提供的環境測量設備。
航天九院704所介紹,該設備用于測量艙內總壓、溫濕度、微重力環境,為艙內環境監測和在軌科學實驗提供重要數據支撐。該項目研制團隊經過近十年的攻關,突破了空間高可靠諧振式壓力測量、高精度微重力測量等多項關鍵技術,為實現航天器智能感知進行了有益探索。
記者了解到,航天九院539廠還為問天實驗艙測控分系統配套了頻率綜合器,保證艙內多種電子設備節奏協調、有效運轉。例如,給總體電路分系統配套了火工控制裝置、為推進分系統配套了推進管理器、為電源分系統配套了對日定向子系統艙外控溫儀、為搭載系統配套了主控模塊和發控單元,以及SMA壓緊釋放裝置和大行程阻尼器和艙門壓點開關等。
傳感器和變換器等產品,讓火箭全身更敏銳
傳感器和變換器,俗稱“兩器”,遍布火箭全身。它們就像火箭身上的敏銳“神經”,清晰準確地監視和記錄著箭上各個系統和部位各種參數的狀態,其測量結果用于動力系統射前監測、發動機啟動條件判據、控制系統關機、飛行過程中箭上工作狀況評估等, 肩負著長五B火箭發射前監測及飛行過程中控制和環境參數的測量任務。
作為兩器產品的主力配套單位,航天九院704所為長五B火箭配套兩器產品近千臺,涉及火箭液位、壓力、流量、位移、溫度、熱流、振動、過載、噪聲等各類參數。長征五號B運載火箭最大的特點是采用了新型的液氧煤油發動機和液氫液氧發動機,存在大量的低溫液位和高溫增壓溫度及環境測量需求。該所提供的兩器產品中,近半數是專為滿足該型火箭的特殊需求而設計,尤其是其中的液位、溫度、壓力、流量類產品。
據了解,航天九院704所還通過應用“高碼率調頻遙測技術”,成功解決了困擾遙測領域解調門限效應問題,大幅提升系統性能。同時,該所還在海南發射基地配置了火箭遙測地面接收系統。在火箭發射任務前,該系統為火箭自身和箭上測控設備工況進行診斷測試,提供信號接收、數據判讀依據,是判斷火箭能否具備發射條件的關鍵指標。
此外,航天九院165廠還為火箭配套了電磁繼電器、電連接器、特種開關等幾十個品種產品,主要用于火箭的點火控制系統和航天器的發電設備,完成信號傳遞、執行控制、系統配電等功能。多年來,該廠持續開展繼電器研究攻關,不斷提升高等級宇航繼電器領域的技術儲備和能力,持續提高產品壽命、體積、重量、可靠性等技術指標,更好地滿足了我國航天型號工程配套需要。
(文章來源:新京報)
標簽: 運載火箭