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哪些企業“黑科技”護航神舟十三號航天員乘組平安“回家”
來源:軍工天地 | 作者:胡 航 | 發布時間: 2022-06-06 | 7875 次瀏覽 | 分享到:
飛行乘組在空間站組合體工作生活了183天,創下了中國航天員連續在軌飛行時長新紀錄!神舟十三號載人飛行任務取得圓滿成功!

2022年4月16日09時56分,神舟十三號載人飛船返回艙在東風著陸場預定區域安全著陸,11時05分,航天員翟志剛、王亞平、葉光富全部安全出艙,感覺非常良好!飛行乘組在空間站組合體工作生活了183天,創下了中國航天員連續在軌飛行時長新紀錄!神舟十三號載人飛行任務取得圓滿成功!

 

神舟十三號載人飛行任務的圓滿成功,標志著空間站關鍵技術驗證階段任務圓滿完成,中國空間站即將進入建造階段。

此次任務中,航天科技集團、航天科工集團、電子科技集團、核工業集團、船舶集團、兵器工業集團等軍工央企充分發揚同舟共濟、大力協同精神,自主研制生產多項技術產品,共同為神舟十三號航天員乘組順利返回提供全程保障。

航天科技集團全力支撐空間站任務

航天科技集團是此次任務的總體單位,我國空間站工程使用的空間站各艙段、載人飛船、貨運飛船、中繼衛星及其發射使用的長征系列運載火箭均由航天科技集團研制,工程其他分系統也有航天科技集團所屬相關單位參與。

載人航天,人命關天。由航天科技集團五院抓總研制的神舟系列飛船是航天員實現天地往返的生命之舟。神舟十三號返回地球可以說是過程復雜、驚心動魄,它要依次經過軌返分離、推返分離、再入、過黑障區、開降落傘、開著陸緩沖發動機等關鍵飛行事件及環節,返回過程還要經過嚴酷空間環境和軌道條件的考驗。在航天科技集團五院技術人員的精心設計下,神舟十三號牢牢把握住了“三個度”,即速度控制恰到好處、溫度控制火候適中和精度控制穩操勝券,確保飛船穩穩落地、航天員安全回家。這也是神舟系列飛船執行的第八次載人飛行任務。

作為中國空間站關鍵技術驗證階段發射的第二艘載人飛船,也是駐留太空時間最久的神舟飛船,在此次飛行任務中,神舟十三號載人飛船實現了多個首次,不斷刷新中國航天的新紀錄,展現了中國航天科技的新高度。

航天科工集團多型技術產品護佑航天員回家

“剛柔并濟”護神舟

自1999年以來,每一次神舟飛船執行任務,從未缺少航天科工三院111廠研制的連接分離機構的陪伴,它猶如飛船收放自如的臂膀,在飛行器從起飛、入軌、對接和返回過程中,有力連接、及時分離各個艙段,“剛柔并濟”護佑神舟平安。

 

“升空時連接要堅強有力,分開時要干凈利落”,這是連接分離機構的顯著特點,更事關任務成敗。連接分離機構主要包括火工鎖和彈簧分離推桿,它們在神舟飛船上,如“臂膀”一樣連接著三個艙段,主要位于飛船軌道艙和返回艙之間、返回艙和推進艙之間、返回艙防熱大底和艙體之間。

雷達“標尺”護航平穩飛行

返回器進入大氣層時,與其周圍空氣激烈摩擦,會形成一個高溫高壓的電離氣體層,這個氣體層像劍鞘一樣包裹在返回器表面,隔絕返回器與地面測控站之間的通信聯絡,形成一個黑障區。這種危險的現象,會使返回器偏離預定的著陸區域,延誤對返回器的及時搜索和救援,嚴重時還會危及飛行安全,甚至可能危及航天員的生命。

為解決黑障區的跟蹤測量問題,航天科工二院23所研制了兩部測量雷達全程保障,從神舟十三號返回器進入大氣層就開始進行跟蹤測量,如同一把“標尺”測量實時準確數據提供指控中心,并為前方搜救提供有效目標落點數據,護航返回器平安落地。

智慧“剎車”提供精度保障

在神舟十三號飛船返回著陸的最后幾米,位于返回艙底部的“伽馬剎車指令員”正沉著地測算著返回艙的速度和距地面高度信息。在飛船返回艙降落至預定高度時,準確發出了反推發動機點火指令,使返回艙在反推力的作用下平穩著陸,保障航天員安全舒適回家。

“與行車原理一致,不同的速度、不同的剎車距離,都影響著乘坐者的感覺體驗?!奔夹g負責人王征介紹到。伽馬射線的探測體制賦予它穿透地表植被的能力,能精確測量返回艙底部距離地表的高度,精度達厘米級。由航天科工三院35所研制的“伽馬剎車指令員”是飛船的關鍵設備,已先后服役于神舟八號至神舟十二號飛船,確保了歷次任務成功。

搜救“密網”護佑平安歸家

由航天科工二院706所自主研制的搜救信息系統全程參與神舟十三號載人飛行任務,為護佑航天員平安歸家編織了一幅嚴謹的搜救“密網”。

搜救信息系統具備搜救任務籌劃、搜救指揮調度和搜救態勢展示等功能,通過引進多源信號對航天器、回收場站、搜救力量等進行實時跟蹤,為航天員搜救任務全程的情況掌握與指揮調度提供服務,是空間站任務實現航天員救援保障關鍵系統,對空間站建設與運營具有重要支撐作用。

此外,在此次飛行任務中,二院25所自主研制的交會對接微波雷達也再次開機,精確輸出神舟十三號載人飛船與空間站核心艙相對距離、速度和角度等位置信息,保駕神舟十三號載人飛船的順利返回。二院203所研制的一系列優質晶體元器件,利用穩定的石英晶體的壓電效應和頻率特性,在太空惡劣的環境中保持穩定跳動,并產生準確平穩的頻率信號,成為地面指揮人員監測和衡量飛行狀態的重要參考指標,為確保航天員安全返回地球起到重要作用。

 中核集團“核”力助力神舟安全著陸

中核集團所屬中國同輻原子高科承研配套的銫-137基準放射源,隨中國航天科工集團研制的γ(伽馬)高度控制裝置自2021年10月16日飛船發射至2022年4月16日返回經歷六個月空間飛行,在回收段著陸緩沖高度測量控制中可靠定標,性能良好,為神舟十三號飛行任務圓滿成功做出卓越貢獻。

據了解,在神舟飛船飛行任務最后環節,需要準確探測出返回艙距離地面的高度,以啟動反推發動機,確保飛船落地時的沖擊力控制在安全限度內,這正是γ(伽馬)高度控制裝置的作用。從“神舟八號”以后,中國已經實現了該項技術的全面自主可控。

 電子科技集團“慧眼”照亮“神舟十三號”回家路

茫茫草原,助力快速精準發現目標,中國電科配備了多型測控以及陸上、海上和空中系列搜救裝備,為飛船平安回家打造明亮“眼睛”,確保返回搜救任務的圓滿完成。

穿越黑障的勇氣——多型測控雷達。中國電科自主研制的多部雷達,擔負起返回區首點截獲、黑障區連續跟蹤等任務,為返回艙的安全著陸和快速搜救提供強有力的保障。

回家信號的牽引——統一測控系統。在返回過程,需要依靠測控系統完成遙測、外測來接收和發送指令,觀測分析飛行器位置、速度、飛行姿態。在主著陸場,中國電科布設了機載站、車載站、便攜站、固定站等站型及多型號測控系統,保障調度指令、數據傳輸和圖像傳輸的實時性、穩定性和清晰度。其中,最新研制的首套某車載機動測控設備,承擔了神舟十三號飛船上升段、返回段和飛船進入軌道運行段特殊情況下的特殊測控任務,同時具有完成地面人員與航天員之間的話音、圖像等信息傳輸功能,保障地面人員與航天員、航天器間的通信鏈路。

現場畫面的實傳——直升機衛星通信終端。飛船返回著陸場,搜救通信是重中之重。為實時掌握返回艙在返回過程中的視頻信息,中國電科配備了“直升機衛星通信終端”,以飛行狀態中的直升機為平臺進行工作,該平臺集合了先進的終端天線技術,解決了直升機動中跟蹤、旋翼旋轉對信號遮擋等技術難題,保證了著陸現場音頻、視頻信號流暢和遠距離傳輸,保證了著陸場與北京指控中心兩地之間高清圖像和多路語音的不間斷傳輸,全程直播航天員回家之路。

在神舟十三號飛船上,還配套了中國電科研發的剛性太陽電池陣產品,為滿足任務提出的輸出功率要求,該產品采用了轉換效率高,抗輻照性能好的三結砷化鎵太陽電池,發電能力達到國際先進水平。

 中國船舶七一七所助力神舟十三號搜救回收任務

中國船舶集團七一七所研制的我國首款高速機動地面無人支援保障車中的光電設備成功實現了神舟十三號返回艙遠距離的準確捕獲穩定跟蹤、采集記錄主傘打開、拋防熱大頂反推發動機點火等關鍵節點的視頻影像,為神舟十三號著陸機動搜索、錄取工作及后續載人航天著陸返回技術研發提供有力支撐,充分展現了船舶人在航天領域的擔當與作為。

 兵工科技護航神舟十三號航天員平安歸來

西安近代化學研究所首創的高可靠性零溫度系數、負壓強指數推進劑確保航天員安全著陸。反推發動機裝藥技術難度大,安全性要求高,可靠性和四個發動機工作一致性是產品的最大特點。西安近代化學研究所科技人員精心設計方案,對每一個參數、每一項指標都反復進行驗證確認,破解了多項關鍵技術,為此次航天任務圓滿完成再次貢獻了兵工力量。

特能集團華豐公司研制的多型宇航火工品圓滿完成使命,在三位航天員安全返航任務中發揮了重要的功能保障作用。在返航期間,華豐公司研制的相關產品作用于關鍵部位,先后完成返程解鎖、分離、拋底等關鍵動作,為3名航天英雄平安著陸保駕護航。

材料院山東非金屬材料研究所自主研制的水紅外分析儀,為調姿推進劑提供計量技術支持,有力保障了返回艙行進軌道的精準控制。該儀器主要用于液體推進劑的精確測量,多年來持續為神舟、北斗、嫦娥等大型試驗任務提供重要的技術保障。

光電集團西安應用光學研究所積極響應東風著陸場搜救大隊邀請,在承研交付的空間站工程著陸場系統地面夜間搜索設備的基礎上,通過開展大量的改進測試工作,緊急提供了兩套地面固定式光電跟蹤監測設備,構成機動車-固定站協同的返回艙地面搜索監視系統,圓滿完成了此次神舟十三號返回艙的搜索跟蹤監視等搜救任務。

北奔重汽研制的北奔重卡,參與了返回艙搜救任務,迎接三名航天員凱旋。此次返回著陸地點位于酒泉衛星發射中心東部的東風著陸場,主要為戈壁、沙漠、山地等復雜地形且晝夜溫差巨大,對車輛的機動性、越野性、高低溫環境作業的穩定性提出了更高要求。兩臺北奔重卡均采用高機動越野底盤,在任何氣候環境和復雜地形可搭載重要裝備安全快速通過,滿足任務車輛快速機動接應、強大的過壕過障越野能力、高低溫環境作業安全穩定等使用要求。

江南工業集團生產制造的座椅緩沖器,再次保障航天員的著陸安全。航天座椅緩沖器,是神舟十三號載人飛船返回艙中的重要設施,在返回艙即將著陸時,座椅緩沖器將減緩巨大的瞬間沖力,從而保障航天員的生命安全。江南工業集團接到生產任務后,高度重視,技術人員通過多種方法論證試驗,群策群力,及時解決多項難題,圓滿完成產品交付。


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