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快讯:神舟十六号出征,这些“四川智慧”保驾护航

  • 2023-05-30 11:16:40 来源:川观新闻

5月30日,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。新华社记者 李刚 摄

徐浩煊 四川在线记者 徐莉莎


(相关资料图)

5月30日9时31分,在酒泉卫星发射中心,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭成功发射。

飞行乘组由航天员景海鹏、朱杨柱和桂海潮组成,景海鹏担任指令长。航天员景海鹏先后参加过神舟七号、九号、十一号载人飞行任务,朱杨柱和桂海潮都是首次飞行。

这趟“出差”,航天员乘组将完成与神舟十五号乘组在轨轮换,驻留约5个月,开展空间科学与应用载荷在轨实(试)验,实施航天员出舱活动及货物气闸舱出舱,进行舱外载荷安装及空间站维护维修等任务。

这是载人航天工程今年的第二次飞行任务,也是空间站应用与发展工程首个载人飞行任务。这当中,有哪些“四川智慧”为飞船保驾护航?四川在线记者采访了部分在川科研院所。

织一张“铺天盖地”的测控网,“牵”牢航天器“生命线”

此次任务中,在测控通信系统、运载火箭系统以及发射场系统中,都能看到四川智慧。来自成都的中国电子科技集团公司第十研究所(简称“中电十所”)牵头研制的陆海天基测控通信系统,构建了新一代综合化测控系统,负责对长征二号F遥十六运载火箭、神舟十六号载人飞船等航天器进行轨道测量、遥测遥控和数据传输,是航天器在太空与地面联系的唯一纽带,就像放风筝的风筝线因此,航天测控通信也被大家称为航天器的“生命线”。

中电十所承研的天链二号03星地面终端站是本次发射任务的主力测控站,全面使用“基带池”新技术体制。基带池秉承“硬件平台通用,软件定义功能,任务动态部署,系统成长演进”的综合化设计理念。首先,基带池是一个共享、通用、大规模信号处理平台,可以同时运行多种测控、数传工作模式,并且兼容不同信号形式、不同频点、多个目标。其次,该测控设备具备自动化运行能力,类似飞机的自动驾驶仪。全网测控资源实现了云架构管控,可以根据任务占用和设备健康状况在全网自行按需分配计算资源。

T0控制台是安装在发射场系统中的重要设备,主要提供火箭发射的倒计时、反馈运载火箭的点火和起飞时刻,并分发到通信、测量和控制等系统。也就是不仅要准时发出点火指令,而且要反馈点火是否成功、是否成功起飞、何时起飞等信息。

十所为各系统配置的时统设备担任着“时间指挥官”的角色,以3000年不差1秒的精度,为分散在各地的用户设备进行“精准同步”,提供标准时间和频率信号。

500余发火工品“泸州造”,确保万无一失

在神舟十六号发射任务中,航天科技集团七院主要承担了长征二号F遥十六运载火箭和神舟十六号载人飞船上点火器、起爆器、爆炸螺栓、火药装药、点火药盒、固体小火箭和非电传爆类等火工品,还有主要用于神舟十六号发射前发射系统的故障检测,确保神舟十六号飞船发射万无一失。

航天科技集团七院692厂承担了长征二号F遥十六运载火箭和神舟十六号载人飞船30余种共计500余发火工品的研制生产工作。

在长征二号F遥十六运载火箭发射任务过程中,692厂配套火工品占全箭火工品的90%以上,主要起到发动机点火、助推器分离、级间分离、整流罩分离、船箭分离、逃逸分离等作用;在神舟十六号载人飞船飞行任务过程中,公司配套火工品占全船火工品的80%,主要起到返回舱与轨道舱的分离、回收着落各时序动作点火等作用。

作为一直为中国航天事业服务的重要配套单位,692厂一直默默奋进在“航天强国”的道路上。这一次,技术人员对配套火工品生产过程中产生的13000多张多媒体记录进行再判读,对900多张射线检测底片进行再确认,确认各种记录能够正确、有效地反映出产品实际技术状态,质量满足技术文件要求等。

5月30日,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。新华社记者 金立旺 摄

两月内争分夺秒,全新发射故障检测系统成功“服役”

故障是宇航发射的最大敌人,故障检测处理系统就是整个发射系统的核心。此次参与神舟十六号发射的,就有航天科技集团七院7105厂设计生产的故障检测处理系统,主要用于神舟十六号发射前发射系统的故障检测。

此次发射采用新的故障检测系统,所以7105厂对所有控制台、继电器、单板都进行了重新设计,从下达任务书到设计图纸全部完成,总体只给了两个月时间。在这两个月时间里,1个手动控制台和2个继电控制组合,由先前的立式改为卧式,电源不同,继电器不同,单板也不同,图纸100多页,其中A0图纸就有10多张,线路和结构图纸200多张,都得重新设计。

为了这份责任,设计人员在那一个多月里,没有周末,没有假日,夜夜加班。为确保按时间节点交付,符合总体“不允许返工,不允许返修,不允许让步接收”的“三不允许”要求,技术人员长时间扎根在现场,产品到哪道工序,他们就盯住哪道工序,确保产品状态正确。

故障测试系统进入靶场后,在“确保万无一失”的复查中,5位设计人员在100多个时序中发现某一个时序电源模块参数与总体系统模块不匹配,虽然各分系统在厂里测试一路“过关斩将”,在对接总体测试中没发现任何问题,经过反复斟酌,他们认为此系统接入发射系统可能导致故障发生,带来无法估量的损失。

他们这一重大发现,让系统总体及时消除了重大隐患,并赢得系统总体单位的赞赏。

小小快卸充气嘴,发挥大作用

在托举神舟十六号载人飞船飞天的“长征二号F遥十六运载火箭上,还有航天科技集团七院7111厂生产的快卸充气嘴就应用在这款“明星”火箭的伺服机构蓄压器上,它作为蓄压器的阀门,起到充气、放气和闭锁的作用。

别看是毫不起眼的小小快卸充气嘴,却有着大作用,其稳定可靠的工作,确保了伺服机构精准运行,保证了长征二号F遥十六运载火箭搭载的神舟十六号载人飞船精确入轨。

快卸充气嘴身材虽小,但“五脏俱全”,由10个机械零件组成,需要经过十几道加工工序,其中包括退火和真空淬回火两道热处理工序。被称为金属“烘焙师”的“成都工匠”张平,就是这两道工序的主要操作者。

由于快卸充气嘴的加工精度要求很高,该零件坯料在机械加工之前进行的球化退火处理就至关重要,要达到消除零件坯料应力、减少裂纹,以及改善材料切削加工性能的目的,确保后续加工顺利进行。

退火处理需要将零件缓慢加热到一定温度,保温一定时间,再以适宜速度冷却,加工周期需要20小时。张平说:“我们利用热处理集散系统,每10秒完成一次温度、时间、速率的加工参数采集,该系统还具备实时监测及语音报警功能,有效提高了热处理加工过程的质量控制能力。”

张平介绍,零件机加成型后,还需经过真空热处理工序,以达到设计要求的硬度指标,使零件具有均衡的耐磨性和韧性,以保障快卸充气嘴在苛刻的工作环境中稳定工作。“该零件的硬度指标对温度参数十分敏感,温度参数选取误差不能超过5℃,需要有极高操作经验和质量风险管控意识。”张平说。真空热处理工序包含真空淬火、冷处理、真空回火三个工步,张平十分重视该零件在热处理的每一个加工步骤,每完成一个工步就对硬度是否符合标准作一次检测,以便及时调整后序的加工参数,使该零件的一次交检合格率达100%。

由于每批次零件坯料的化学成分含量存在浮动,对温度参数的要求就不同,为保证产品质量一致性,技术人员开展了技术攻关,根据原材料碳含量的变化提供了“定制参数”的工艺技术方案,通过大量试验制定了化学成分、温度参数对照表,操作者根据对照表直接下发参数至设备,提高了产品质量一致性,该技术攻关成果获得了2022年度四川省国防科技工业优秀质量管理小组评比一等奖。

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