发射成功!"四川造"确保神舟十一号永不"失联"

2016年10月17日08:19  来源:四川日报网
 
原标题:发射成功!"四川造"确保神舟十一号永不"失联"

  2016年是中国航天60周年,航天大事尤其多。继9月15日晚,我国首个真正意义上的空间实验室天宫二号发射升空后,10月17日早上7时30分,神舟十一号载人飞船成功发射。

  据介绍,神舟十一号飞行任务是我国第6次载人飞行任务,也是我国持续时间最长的一次载人飞行任务,总飞行时间达33天。在飞船发射,以及与天宫二号对接的过程中,来自四川的技术和设备保障将发挥重要作用。

  100%国产化率
  “四川造”测控系统让飞船永远“在线”

  测控系统是航天员、航天器在太空与地面联系的唯一纽带,主要起3个作用:一是“听诊器”,测量飞行轨道,监测航天器供电、温度、气压等参数以及航天员各项生理参数;二是“遥控器”,地面发出指令,指挥航天器做变轨、打开太阳帆板、转动天线等动作;三是“手机”,就是话音图像这些数据传输功能,可以与航天员语音通话、视频通话,可以相互传输图片、视频等。

  本次保障神舟十一号号发射的测系统“天地网”中,有一个首次亮相的“新式武器”——远望七号航天测量船。这条3万吨级“流动的国土”、“海上科学城”,基地位于江阴码头,上面装备了十所研制的我国最新一代即第四代船载航天测控通信系统,具备“综合化、国产化和零保驾”三个亮点,能够起到补充测控空白点的重要作用,确保我国的航天器和航天人员,不成为太空“孤儿”。

  综合化。以往测量船上每套设备都各自独立,众多操作手也由此分布在多个机房,要分别对各套设备进行控制。中国电科10所首次提出综合化的设计理念,利用大规模开关矩阵将诸多设备连成一体,实现了天线、信道、终端和监控系统交叉复用。

  此外,“远望七号”还首次实现了全频段系统共用,可在任何时间、任何工作模式,用任意一套终端与任意一套天线配置成一套完整的测控系统,灵活配置完成各种测控任务,特别是多频段多目标测控任务。

  国产化。航天测控设备的国产化率相对其他领域一直是比较高的,但由于海上的高温高湿高盐雾、强雨强风强雷电的恶劣环境,某些关键器件,特别是高功率放大器,以前还是采用进口。

  本次远七测控系统研制中,通过中国电科10所科研人员的艰苦技术攻关,实现了全部关键设备100%国产化,填补国内空白,达到国际先进水平。

  零保驾。远洋航天测量船常年漂泊在海上,测控范围广、温度变化大、相对湿度高、气候条件恶劣。万一出现故障,在茫茫大海上,技术支持很难到位。所以,以往远望号出海都要配备一定数量的技术保驾人员。

  考虑到船上空间有限,中国电科10所通过对以往几十年船载设备、沿海设备系统的数据梳理和借鉴国内外同类设备防护的新技术,最终确定了优秀工艺和远程技术支持两项“法宝”,首次实现了“零保驾”。

  其中,“远程技术支持”是指利用先进的网络技术和卫星通信手段,从地面控制中心实现对船的“远程监控、远程测量、远程诊断”。若发现设备超出正常值,就向随船人员发出预警,提前做好维护检修;如果遇到故障,利用专家案例库对故障做出诊断,将排故方案提供给随船人员。

  从未启用、但必须配备的“降落伞”

  十所承研参试的外测安全分系统有双频测速应答机、脉冲相参应答机和逃逸指令接收机,安装在运载火箭二级箱间段。两台应答机负责运载火箭实时航迹测量并判定飞行是否正常,逃逸指令接收机保障航天员人身安全,它们分别是运载火箭的“眼睛”、航天员的“降落伞”。

  在飞船发射阶段,从火箭点火到船箭分离,虽然只有短短几分钟,但这是航天员进入太空的第一步,也是危险性较大的一个环节。从国际载人航天历史来看,上升段最大的危险来源于火箭,最严重的后果是火箭爆炸,例如1986年的“挑战者”号航天飞机失事。

  火箭上的逃逸指令接收机,相当于飞行员的“降落伞”,是航天员保命的应急逃生装备。一旦飞船在发射或升空过程中发生意外(轨道偏离、点火不正常等),地面发射中心发出逃逸指令,逃逸指令接收机启动安全逃逸装置“逃逸塔”,3秒钟内将航天员连人带船“拽”离火箭,到达1.5公里外的安全地点。

  从“神一”到“神十一”,中国电科10所一直承担火箭外测安全分系统的研制和任务保驾,每次都圆满完成任务。10所的科研人员说,他们希望逃逸指令接收机永远都不要启用,但也做好了千百次的实验,以保证有需要的时候,能够力挽狂澜。

  “四川造”交会对接激光雷达保证精准对接

  神十一发射在即, 据介绍,飞船发射成功后,将在距地面343公里的轨道高度展开,并与天宫二号完成交会对接,这也是本次任务的重头戏之一。

  飞船在发射入轨后,距离“天宫”大约1万公里,从这时起,它将开启追踪模式,逐步靠近“天宫”; 在相距约50公里处,飞船和“天宫”能彼此寻找到对方;最后,还剩30厘米的时候,对接机构启动,进入正式对接阶段。

  此时,由中科院光电技术研究所与相关单位联合研制的交会对接激光雷达,将在中近距离提供两个飞行器的相对位置关系,准确捕获天宫二号,实现对天宫二号的高精度跟踪,并实时将天宫二号的距离、线速度、角度、线速度等姿态信息传送给神十一,引导飞船不断调整姿态,慢慢与天宫二号靠近并最终实现精准对接,是交会对接不可或缺的测量敏感器之一。

  据了解,交会对接激光雷达此前已成功参加神舟八号、神舟九号、神舟十号任务,本次神舟十一号飞船仍将配备该系统,参与与天宫二号的对接任务。

(责编:李强强、高红霞)