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中国航天科工助力“天舟二号”货运飞船发射任务圆满成功
发布时间:2021-05-31     信息来源: 中国航天科工

5月29日20时55分,搭载天舟二号货运飞船的长征七号遥三运载火箭在我国文昌航天发射场发射升空,约604秒后,飞船与火箭成功分离,精确进入预定轨道。21时17分,太阳能帆板两翼顺利展开工作,发射取得圆满成功。

新华社琚振华 摄

天舟二号货运飞船入轨后,顺利完成入轨状态设置,于5月30日5时01分采用自主快速交会对接模式,精准对接于天和核心舱后向端口,整个过程历时约8小时,天舟二号货运飞船与天和核心舱完美实现“太空之吻”。


在本次发射任务中,中国航天科工凭借专业领域的技术优势,承担了一系列研制和保障工作,高质量完成各项任务,助力“天舟二号”货运飞船发射任务圆满成功。

促成美妙的“太空之吻”

空间交会对接技术是载人航天工程的关键技术之一。航天科工承担的微波雷达、加速度计以及多种关键零部件在任务中发挥重要作用,促成了天舟二号和天和核心舱美妙的“太空之吻”。

航天科工研制的微波雷达产品在此次任务中继续担任测量重任,作为关键测量敏感器,在远距离自主快速对接过程中输出高精度测距、测速及测角信息,为空间站建设中的交会对接任务提供有力支撑。

交会对接航天器调姿时,需要利用加速度计精确测量天和核心舱与天舟货运飞船的相对位置变化信息。然而,在太空的微重力环境下,调整姿态的“轻微动作”使得可供测量的加速度非常小,为加速度计的研发带来挑战。打个比方,在微重力环境下观测飞行器姿态调整时的加速度,就如同观测用一只蚂蚁的力量去推动一头悬浮在真空环境里的大象所产生的影响一样,极难观测。为此,航天科工研制了一种检测加速度的精密惯性传感器,能高精度“感知”飞行器的相关状态,为“太空之吻”这一过程提供精确的加速度测量信号,确保任务成功。

高压自锁阀、电磁拖动机构等多种关键零部件在保障交会对接任务顺利实施中发挥了重要作用。高压自锁阀主要用于天舟二号的姿控系统,根据制导指令保障空间试验室顺利在太空中的进行变轨、调姿,从而实现对航天器的精准控制。电磁拖动机构主要用于交会对接的最后阶段,它的功能是驱动货运飞船的对接机构,与核心舱实现结构连接。

此外,航天科工还攻克了太空环境下各种小模数齿轮所承受的瞬间冲击、薄壁件和不对称结构齿轮的设计等关键技术,提供了增速、减速用精密齿轮等数十个品种数百件齿轮传动产品。

打造舒适的“太空之家”

本次任务中,航天科工特别研制的“太空按摩仪”、环控生保系统等作为在轨生活物资随天舟二号升空,为后续航天员使用做好准备。

可进行“太空按摩”的神经肌肉刺激仪,其主机、刺激和通讯电缆随天舟二号升空,是“太空医院”系列产品之一。它主要用于对航天员进行电脉冲刺激,协助航天员进行肌肉疲劳恢复和肌肉力量训练,防止长期飞行试验造成的肌肉萎缩。在后续任务中,当需要锻炼时,航天员将从“太空快递包裹”中取出产品,将刺激电极片分别贴在指定刺激部位,连接产品电缆,打开电源就可自行选择锻炼模式进行按摩。

在天舟货运飞船运送的物资中,某些关键的医疗检测和保障物资等具有较强的温度敏感性,需要存储在特制的能隔热保温的“太空冰箱”中。为满足材料足够轻、且能达到出众保温效果的要求,航天科工通过特殊工艺将气凝胶材料“真空化”,制备成真空绝热板,即技术团队戏称的“VIP”材料。这种板材同时具备优异的隔气性和耐刺穿性,并能实现最大的空间利用效率。

与航天器“心心相印”

航天科工利用多种地面测控设备、固定式脉冲测量雷达、晶体元器件产品等,承担了测发控信号实时监测、外弹道测量、通信保障、提供可靠的时间频率基准等相关任务。

航天科工为长征七号遥三运载火箭研制配套了测量系统PXI自动测控组合、测控信号转换装置等地面测控设备,在火箭测试、转场和发射过程中圆满完成各项工作任务。

在运载火箭发射的上升段,航天科工研制的两部固定式脉冲测量雷达用于火箭外弹道测量,为文昌发射场指控中心实时提供火箭距离、方位、俯仰等精确坐标信息和径向速度数据,一旦火箭飞行出现偏移轨道的状况,即刻就能发现,时刻关注飞行安全。

在发射、升空在轨这段时间,航天科工研制的声表产品——声表滤波器和扼流圈为天舟二号货运飞船的通信系统应答机等关键部位提供通信保障服务。

火箭升空之后,与地面的联系就依靠晶体元器件产生的频率信号,航天科工研制了一系列配套晶体元器件产品,它们像火箭的“脉搏”一样,为此次发射任务的成功提供了可靠的时间频率基准,成为地面指挥人员衡量飞行状态的重要参考指标。

为航天器“强筋健骨”

航天器由若干个系统组成,环环相扣、紧密关联。本次任务中,航天科工提供了系列高端产品,为航天器打通“任督二脉”。

航天科工为长征七号遥三火箭配套了锌银蓄电池及地面充放电设备,为火箭控制系统、测量系统仪器设备提供能源保障。

火箭发动机燃料管路大部分由硬管组成,但局部常会出现热胀冷缩、振动、位移等不利影响。航天科工研制的金属软管则能消除这些不利因素,并能使燃料可以在管路系统中“自由奔放”。

航天科工提供的电连接器产品,主要用于飞船星敏感器、环控、接收机和应答机、计算机、惯导等分系统,运载火箭配电器、电缆网、遥测和发射平台控制等系统,是各分系统信号传输、控制的“血脉通道”“神经网络”;配套的电机产品涉及环控分系统、对接机构分系统、热控分系统等,能实现舱内空气的循环、设备散热和机构驱动。

此外,火箭燃料地面加注设备、高端金属紧固件也在本次任务中发挥了极为重要的作用。