“亦庄智造”护航神舟十四号筑梦苍穹

发布时间: 2022-06-06

“发现并捕获目标”“雷达跟踪正常”……6月5日上午10时44分,神舟十四号载人飞船在酒泉卫星发射中心点火发射。几分钟后,神舟十四号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。这份成功背后,离不开“亦庄智造”的硬核护航。

多项科技成果助“神舟十四号”奔向太空

从飞船的数据“管家”——黑匣子、“电话交换机”——数传复接器、“监测器”——内置式相对位移传感器,到火箭的“ 感 官 ”—— 传 感 器、“ 导 航仪”——卫星导航接收机、“神经系统”——电缆,再到地面测控通信设备,航天长征火箭技术有限公司(以下简称航天火箭公司)参与到了此次发射任务的各个环节。

神舟十四号飞船用于记录重要数据和声音的黑匣子就是由航天火箭公司研制的神舟载人飞船应急数据记录器,这已经不是该设备第一次参与到神舟任务当中来了。从神舟一号开始,每一艘飞船均装备了航天火箭公司研发的黑匣子,而经过两次重大技术改进后,其在抗冲击防护能力、存储容量等关键指标均有较大提升。

在神舟十四号开展天地通话时,如何保证神舟飞船里的航天员与地面控制中心人员对话语音清晰?如何保证语音对话是连贯的而不是逐字弹出?如何保证对话的顺序合理而不是先说的后听到或者后说的提前播放“?信息传递的准确性在此次任务中至关重要,尤其是数字话音,既要保证话音的源码连续,还要保证中转的话音数据正确无误,最终产品选用了先进先出缓存处理方式,保障天地通话时数字话音通信的连贯完整。”航天火箭公司技术人员表示,为此,公司研制的数传复接器采用双机冷备份设计,电源、接口、总线模块都有备份,主备份模块相互独立,互不干扰,并且采用先进先出原则。在接收到航天员的语音数据后,先进行缓存处理,将数据组合成一路高速数据流,输出给发射机并传回地面。这样一来,先接收到的数据优先输出,从而保证了地面控制中心人员接收语音数据的有序性。

飞船在轨飞行、交会对接中,如何控制好飞行姿态?原来,神舟飞船的推进分系统中“藏着”4 个小型“监测器”,这是由航天火箭公司研发的被称为内置式相对位移传感器的小设备,负责推进剂剩余量的监测,分系统根据监测数据,合理利用四个象限推进剂来控制飞船飞行姿态。这 4 个传感器已经是第六次参加神舟飞船任务了,不仅具有小型化、轻量化、高可靠的特点,还能适应从真空到超 20 个大气压力的气压环境。

搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭上也可以看到航天火箭公司的身影。比如,获取飞行过程中火箭各系统的工作状态参数、环境数据以及飞行过程中关键部位的实时图像的遥测传输设备,遍布航天器各个关键部位、可实时监测火箭健康状况的各类传感器,为火箭“指路”的卫星导航接收机,遍布火箭全身的九项百余根电缆……

此外,航天火箭公司还为运载火箭研制了北斗/GNSS地面测试设备,布控于酒泉卫星发射中心,配合完成火箭进场以后的多次总检查,确保运载火箭北斗/GNSS 外测设备工作正常;为酒泉卫星发射中心和航天测控网配置了多套火箭遥测地面接收系统,执 行 火 箭 遥 测 信 号 接 收 任务,为运载火箭状态判读提供重要依据;为载人航天地面测控网提供了多套测控设备,完成神舟十四号飞船的数传、话音、遥控、遥测和测距测速等任务,为飞船准确、安全运行提供保障。

直升机无人化改造首次应用于国内航天搜救领域

在此次任务中,北京中航智科技有限公司(以下简称中航智)研发生产的无人直升机系统圆满完成了发射保障任务,这也是国内有人直升机改无人技术在航天搜救领域的首次应用。

发射首区以沙漠、戈壁、山地为主,如何在复杂的地形情况下实现观测、搜索的高要求?“我们承担的是神舟十四号发射任务中的景象观测、搜索等工作。”中航智董事长兼总裁田刚印表示,企业自主研发的无人机不仅保障了视野开阔,而且机动能力强,用硬实力保障了高要求。据介绍,投入此次任务的无人直升机最大起飞重量达到 700 公斤,最大速度为每小时 180 千米,且能够在六级强风环境下起降。由于具备大荷载能力,除航天保障之外,还可用于装配大型任务设备或同时挂载多种任务设备执行综合任务,也可以应用于应急运输、海上安全搜索等领域。

中航智应用于此次保障任务的无人直升机是由有人直升机改型而来,原机型已经在 7个国家取得适航认证。新机型采用多项有人机电传飞控技术、多余度飞行控制与导航一体化系统、大功率 EMA 电传作动器、智能供配电管理系统等多项先进技术,完成了高安全、多余度的无人化转型。

为什么要进行无人化改造?对此,中航智常务副总裁王康弘表示:“把一架有人直升机改造为无人机,能为直升机延长 3 至 5 年的使用寿命。假如每年能够将 1000 架不同级别的有人直升机改为无人直升机,按照每架直升机 配 置 2-3 名 驾 驶 员 的 比例,每个直升机飞行员综合培训费用 80 万元,仅从培训费用角度,就可为国家节省费用大约20亿元。”

据了解,此次任务已不是中航智无人直升机第一次参与国家重点航天任务了,今年 4月16日,神舟十三号载人飞船返回舱安全着陆,这背后就有中航智的全力护航。田刚印表示:“随着神舟十四号的成功发射,中国航天再次迈出了坚实一步。继今年 4 月守护神舟十三号成功返程之后,我们再度承担神舟十四号发射保障工作,重任在肩,使命如磐,我们的研发和保障能力必将精益求精,守护航天事业行稳致远。”

融媒体中心记者 卢金曦

内容来源:亦城时报