打造“戎裝”自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)

熱控多層好比神舟十六號(hào)的“太空出征服”，被安裝在航天器及艙外設(shè)備表面，猶如衣服一樣確保航天器在太空運(yùn)行過(guò)程中處于正常工作溫度，降低高低溫交變環(huán)境對(duì)航天器的影響，對(duì)航天器在軌穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。

隨著空間站應(yīng)用與發(fā)展階段拉開(kāi)序幕，載人飛船研制周期縮短至1年發(fā)射2艘，熱控多層制作數(shù)量和難度急劇增加。面對(duì)高密度、高強(qiáng)度的研制任務(wù)，五院總裝與環(huán)境工程部開(kāi)發(fā)出熱控多層自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，突破了基于超輕超薄/彈性網(wǎng)狀材料的航天器熱控多層集成制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了熱控多層的批量數(shù)字化設(shè)計(jì)和自動(dòng)化制造，顛覆了傳統(tǒng)定制式單件手工制作模式，熱控多層的制造效率和質(zhì)量實(shí)現(xiàn)跨越式提升。

熱控多層自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)由鋪縫一體設(shè)備、多功能數(shù)控裁床、接地組件量化鉚接設(shè)備等串聯(lián)而成。飛船的“太空出征服”蓬松輕薄，由輕質(zhì)薄膜和高伸縮網(wǎng)狀材料組成，“鋪設(shè)”過(guò)程中，容易出現(xiàn)褶皺、多層疊放不易精準(zhǔn)重合等難題，鋪縫一體設(shè)備的鋪設(shè)模塊能輕松有效解決這些問(wèn)題，還實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守的自動(dòng)鋪設(shè)。飛船的“太空出征服”有多個(gè)部分、多種形狀，“縫制”過(guò)程中，裁剪后容易開(kāi)散?？p制模塊通過(guò)對(duì)熱控多層內(nèi)部進(jìn)行仿外輪廓形狀縫制，有效避免了熱控多層裁剪后的開(kāi)散問(wèn)題，縫制效率為傳統(tǒng)手工縫制效率的6-7倍，縫制精度提升10倍。多功能數(shù)控裁床通過(guò)多種刀頭的合理組合，實(shí)現(xiàn)熱控多層自動(dòng)連續(xù)精確裁剪，裁剪精度優(yōu)于指標(biāo)要求，裁剪效率提升5倍，同時(shí)，可將其拓展應(yīng)用至載人飛船內(nèi)裝飾、熱控泡沫、加熱被和各類(lèi)絕緣膜的畫(huà)線(xiàn)、裁剪及沖孔等制作過(guò)程中。

 “太空天路”全新升級(jí)

五院西安分院為神舟十六號(hào)研制的升級(jí)版中繼終端、儀表控制器應(yīng)用軟件、天線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)發(fā)揮重要作用，為神舟十六號(hào)航天員乘組遨游“天宮”全程護(hù)航。

本次發(fā)射的神舟十六號(hào)載人飛船，將繼續(xù)通過(guò)中繼終端搭建的“太空天路”，實(shí)現(xiàn)飛船與地面通信的暢通無(wú)阻，確保地面測(cè)試人員實(shí)時(shí)掌握飛船的飛行狀態(tài)。與以往的空間站飛行器不同的是，神舟十六號(hào)上采用了具備三大優(yōu)勢(shì)的升級(jí)版中繼終端：集成程度更高，通過(guò)工藝技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)行了小型化、集成化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)升級(jí)版產(chǎn)品從接近36公斤減重至27公斤；處理能力更強(qiáng)，從處理一項(xiàng)工作需要依靠產(chǎn)品中的幾個(gè)芯片共同完成，到現(xiàn)在僅需一個(gè)芯片便可輕松應(yīng)對(duì)同一項(xiàng)工作；國(guó)產(chǎn)化率更高，大幅提升了國(guó)產(chǎn)化元器件的使用，升級(jí)后的中繼終端元器件國(guó)產(chǎn)化率目前已超95%。

除了升級(jí)版中繼終端，西安分院承研的其他產(chǎn)品也起到了重要作用：儀表控制器應(yīng)用軟件如同空間站的智慧隨身“秘書(shū)”，能將神舟十六號(hào)載人飛船上所有分系統(tǒng)的參數(shù)內(nèi)容化繁為簡(jiǎn)，采用獨(dú)特的圖形顯示技術(shù)，通過(guò)文字、圖形、動(dòng)畫(huà)的方式，顯示飛船軌跡、姿態(tài)、飛行狀態(tài)以及各分系統(tǒng)信息，讓航天員直接實(shí)現(xiàn)交互和操作。天線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)雖然“身板小”，但是能為飛船上10余副天線(xiàn)提供信號(hào)通路。如果將神舟十六號(hào)載人飛船的天線(xiàn)信號(hào)通路系統(tǒng)比作鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)，那么一路路信號(hào)就是火車(chē)，天線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)更像是火車(chē)軌道和火車(chē)站調(diào)換軌道的道扳，天線(xiàn)的信號(hào)接收和發(fā)送都是通過(guò)天線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)為其提供信號(hào)通路的。

多樣產(chǎn)品齊保障

五院510所承擔(dān)研制了結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)、熱控、測(cè)控、儀表與照明、環(huán)控生保等5個(gè)重要分系統(tǒng)中的40余臺(tái)套產(chǎn)品，這些設(shè)備與飛船在軌正常工作及航天員的生命安全都息息相關(guān)。

艙門(mén)快速檢漏儀能夠檢測(cè)神舟飛船的艙門(mén)是否達(dá)到了密封狀態(tài)，它通過(guò)內(nèi)部的核心傳感系統(tǒng)，感受壓力和溫度的變化，在很短的時(shí)間內(nèi)判斷艙門(mén)是否關(guān)閉完好，為航天員艙內(nèi)活動(dòng)提供堅(jiān)實(shí)的安全保障。

艙內(nèi)照明設(shè)備和交會(huì)對(duì)接照明設(shè)備不僅為航天員提供了艙內(nèi)工作、生活照明，還能為交會(huì)對(duì)接提供攝像輔助照明，載人飛船進(jìn)入地球陰影區(qū)時(shí)，航天員在艙內(nèi)仍可以正確判讀儀表數(shù)據(jù)、手動(dòng)開(kāi)關(guān)指令。

艙內(nèi)顯控、語(yǔ)音、手控設(shè)備種類(lèi)豐富，提供飛船運(yùn)行過(guò)程中的各種參數(shù)顯示、語(yǔ)音播報(bào)、控制界面等，為航天員操控神舟飛船提供多樣支持。

儀表板作為飛船儀表設(shè)備的承重部件，通過(guò)四個(gè)金屬橡膠減振器實(shí)現(xiàn)與飛船艙壁的可靠聯(lián)接，在飛船發(fā)射、飛行和返回過(guò)程中遇到巨大的振動(dòng)、沖擊等情況時(shí)，保護(hù)儀器設(shè)備的穩(wěn)定和安全。

操縱棒能夠解決發(fā)射過(guò)程中，航天員身體被束縛而不能前傾以操作儀表的難題。操縱棒桿體設(shè)計(jì)為可無(wú)極伸縮式，航天員可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件在一定范圍內(nèi)任意調(diào)整操縱棒的長(zhǎng)度，滿(mǎn)足儀表設(shè)備操作的需求。

計(jì)量力量護(hù)航“神舟”

五院514所積極推進(jìn)計(jì)量保障融入型號(hào)全生命周期，為宇航型號(hào)任務(wù)保駕護(hù)航。此次任務(wù)中，計(jì)量測(cè)試團(tuán)隊(duì)圓滿(mǎn)完成了綜合基帶設(shè)備、變頻器、頻譜儀、電源以及供配電地面測(cè)試設(shè)備的計(jì)量保障工作。

神舟十六號(hào)留場(chǎng)設(shè)備周期計(jì)量涉及電學(xué)、無(wú)線(xiàn)電、專(zhuān)測(cè)等多個(gè)計(jì)量專(zhuān)業(yè)，計(jì)量測(cè)試團(tuán)隊(duì)結(jié)合專(zhuān)業(yè)能力和留場(chǎng)設(shè)備特點(diǎn)，抽調(diào)骨干計(jì)量技術(shù)人員前往酒泉執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量保障任務(wù)。他們憑借過(guò)硬的測(cè)試技術(shù)，不斷優(yōu)化計(jì)量保障流程，研究設(shè)備測(cè)試方案，以精準(zhǔn)計(jì)量為空間站任務(wù)及相關(guān)測(cè)量設(shè)備性能提供了準(zhǔn)確可靠的統(tǒng)一量值和數(shù)據(jù)支撐。

此外，514所測(cè)試產(chǎn)品研制團(tuán)隊(duì)致力于推進(jìn)實(shí)現(xiàn)宇航型號(hào)測(cè)試產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化，通過(guò)建立規(guī)范、統(tǒng)一、可復(fù)用的模塊化硬件電路庫(kù)和嵌入式軟件庫(kù)以及采用標(biāo)準(zhǔn)接口等方式，克服了宇航型號(hào)測(cè)試產(chǎn)品研發(fā)面臨的難點(diǎn)。由測(cè)試產(chǎn)品研制團(tuán)隊(duì)研制而成的供配電地面測(cè)試系統(tǒng)及配套電纜、音頻編解碼設(shè)備、綜合測(cè)試數(shù)管地面設(shè)備，已相繼應(yīng)用于空間站任務(wù)多個(gè)相關(guān)型號(hào)，本次又成功應(yīng)用于神舟十六號(hào)載人飛船。