6月5日，由航天科技集團五院抓總研制的神舟十四號載人飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，并與中國空間站天和核心艙完成全自主快速交會對接。
載人航天，人命關(guān)天，神舟系列載人飛船作為我國唯一的天地往返載人航天器，是我國可靠性、安全性要求最苛刻的航天任務(wù)。此次任務(wù)中，五院多個單位的科研人員為神舟十四號的飛天提供了技術(shù)硬支撐，也為各項生產(chǎn)與測試任務(wù)的順利進行提供了保障，剛?cè)岵o航神舟十四號“一騎掌天宮”。
太空“天路”時刻在線
在神舟十四號發(fā)射任務(wù)中，由五院西安分院研制的中繼終端、天線網(wǎng)絡(luò)和儀表控制器應(yīng)用軟件將繼續(xù)為航天員保駕護航，讓“感覺良好”始終在線。
中繼終端是地面對飛船進行測控和通信的重要設(shè)備。當神舟十四號飛船進入預定軌道后，飛船中繼終端便開始工作，完成對天鏈中繼衛(wèi)星的捕獲跟蹤，建立從飛船到天鏈中繼衛(wèi)星再到地面的通信鏈路，確保地面的測試人員實時掌握飛船的飛行狀態(tài)。通過中繼終端與天鏈中繼衛(wèi)星建立的天基測控通信系統(tǒng)，可將地面對神舟十四號飛船的測控覆蓋率提高到90%以上。
神舟十四號飛船上的天線網(wǎng)絡(luò)雖然“身板小”，但卻是飛船天線信號的樞紐。如果將飛船的天線信號通路系統(tǒng)比作鐵路運輸系統(tǒng)的話，那么一路路的信號就是火車，天線網(wǎng)絡(luò)更像是火車軌道和火車站調(diào)換軌道的道扳，飛船上10余副天線的信號接收和發(fā)送都是通過天線網(wǎng)絡(luò)來為其提供信號通路的。
儀表控制器應(yīng)用軟件發(fā)揮著隨身“秘書”的重要作用，能將神舟十四號飛船上所有分系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行匯總，并轉(zhuǎn)換為航天員可以直觀識別和操作的內(nèi)容顯示在儀表上。儀表控制器應(yīng)用軟件采用獨特的圖形顯示技術(shù)，通過文字、圖形、動畫的方式，顯示出飛船軌跡、姿態(tài)、飛行狀態(tài)以及各分系統(tǒng)信息。
控溫“外衣”護飛天
在空間站建造階段，神舟飛船面臨長周期大溫差下的艙體溫度控制的難關(guān)?？臻g站組合體飛行時，神舟飛船可能會被其他艙體持續(xù)遮擋，造成飛船長時間處于太陽無法照射下的極低溫度環(huán)境下，最低溫度甚至低于零下100攝氏度。而當空間站處于某些構(gòu)型時，飛船的局部區(qū)域又會持續(xù)受到太陽輻照，最高溫度超過100攝氏度，為航天員的健康和飛船設(shè)備的正常工作帶來了嚴峻考驗。
針對這一控溫難題，五院的工程師們開展了大量技術(shù)攻關(guān)，設(shè)計并研制了一款神奇的控溫“外衣”——低吸收-低發(fā)射型熱控涂層，既能有效減弱太陽輻照導致的溫度升高，又能有效阻隔飛船內(nèi)部向外部深冷環(huán)境的輻射漏熱，避免艙內(nèi)溫度的不斷降低，保障神舟飛船在長期的極端高低溫外部環(huán)境下，依然能夠讓艙內(nèi)處于適宜的溫度范圍。
在神舟十三號任務(wù)期間，這一新型控溫“外衣”讓飛船的艙內(nèi)環(huán)境溫度能夠始終控制在18至26攝氏度，經(jīng)受住了長達半年的在軌考驗?，F(xiàn)在，神舟十四號載人飛船再次身著這一新型“外衣”開啟空間站任務(wù)新征程，守護航天員安全。
在軌軟件更新保安全
在神舟十四號飛船上，五院510所承擔了結(jié)構(gòu)與機構(gòu)、熱控、測控、儀表與照明、環(huán)控生保等5個重要分系統(tǒng)中共計43臺套產(chǎn)品。其中，510所研制的綜合顯示單元、音頻單元和機械臂操作臺是空間站的“晴雨表”、“順風耳”和“指揮臺”，需要在空間站在軌運行的過程中不斷根據(jù)航天器在軌情況實時更新系統(tǒng)數(shù)據(jù)和軟件功能，確?？臻g站組合體重要單機的關(guān)鍵參數(shù)能夠?qū)崟r精準地反應(yīng)各類航天器的運行狀態(tài)。
軟件研制團隊提出了高可靠軟件的在軌注入方案，通過空間站通信終端、中繼通信衛(wèi)星、地面測控站等實現(xiàn)全天候在軌軟件更新與維護，確?！扒缬瓯怼?、“順風耳”和“指揮臺”能夠靈活應(yīng)對各類空間環(huán)境和設(shè)備變化。
目前，由510所信息與軟件中心自主研發(fā)的天地在軌注入系統(tǒng)已完成了10余次在軌軟件升級，不僅為天舟三、四號貨運飛船，神舟十三、十四號載人飛船的成功對接提供了重要支持，更為航天員日常生活和工作提供了安全和堅實的保障。
深挖內(nèi)潛賦動能
神舟系列飛船艙體結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的高可靠研制和按期交付，直接保障航天員的生命安全，直接關(guān)系我國空間站建造任務(wù)的順利推進。五院529廠通過開展工藝改進優(yōu)化、生產(chǎn)能力提升、經(jīng)驗參數(shù)量化等手段，進一步提升型號研制效率，確保艙體結(jié)構(gòu)高質(zhì)量交付。
神舟飛船艙體結(jié)構(gòu)定型批產(chǎn)以來，529廠工藝人員不斷關(guān)注研制過程中工藝短線環(huán)節(jié)，實施工藝改進，采用新技術(shù)實現(xiàn)手工變自動，確保艙體結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的質(zhì)量一致性：采用觸發(fā)式光學測頭宏程序自動測量手段，實現(xiàn)了艙體輪廓度精準快速測量；采用三維掃描及模型投影技術(shù)，實現(xiàn)了基于產(chǎn)品本身的輪廓線框可視化表征。
529廠通過拓展設(shè)備能力、建設(shè)自動化單元等手段，促進小批量產(chǎn)品生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)型升級。在現(xiàn)有焊接設(shè)備上拓展切削加工功能，實現(xiàn)焊接-加工-測量的復合制造能力，減少了大型艙體結(jié)構(gòu)產(chǎn)品工序間轉(zhuǎn)運、交接及生產(chǎn)準備環(huán)節(jié)，縮短了研制周期。與此同時，不斷推進結(jié)構(gòu)件自動化生產(chǎn)單元的建設(shè)，實現(xiàn)了小批量產(chǎn)品研制任務(wù)的及時響應(yīng)，進一步提升艙體結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的研制效率。
“計量力量”助成功
神舟十四號任務(wù)的圓滿成功，離不開計量工作的強力支撐。在神舟十四號任務(wù)中，五院514所計量保障任務(wù)涵蓋長、熱、力、電、無線電等多個參數(shù)，包含艙門解鎖裝置核心零部件專項檢測，振動傳感器、頻譜分析儀、變頻器等航天器測試設(shè)備校準，測控基帶設(shè)備、供配電系統(tǒng)等十余種型號地面專用測試系統(tǒng)校準以及電源檢定等工作。
514所承擔了神舟十四號供配電地面測試系統(tǒng)及配套電纜研制工作。為保證產(chǎn)品的可靠性和安全性，項目組在測試系統(tǒng)中加入了設(shè)備運行狀態(tài)的實時監(jiān)測功能，對測試數(shù)據(jù)進行存儲與分析處理，以預測設(shè)備自身的工作狀態(tài)，并通過對測試系統(tǒng)關(guān)鍵元器件參數(shù)的監(jiān)測與報警，及時提醒用戶，有效降低了質(zhì)量問題的發(fā)生。同時，在設(shè)備的電路和采集算法上也進行了可靠性設(shè)計，為設(shè)備整體的可靠性再加一道保障。
514所還承擔了神舟十四號載人飛船進場前技術(shù)安全條件檢測保障任務(wù)，有力確保了型號總裝測試廠房以及新、老發(fā)射塔架低壓配電設(shè)施的電氣技術(shù)安全，為型號順利進場測試奠定了重要基礎(chǔ)。
