10月26日中午,搭載神舟十七號載人飛船的長征二號F運(yùn)載火箭,在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空,將航天員湯洪波、唐勝杰和江新林順利送入太空,數(shù)小時(shí)后,神舟十六號航天員乘組順利打開“家門”,歡迎神舟十七號航天員乘組入駐“天宮”。本次任務(wù)中,有哪些科技力量護(hù)佑神舟十七號成功飛天?
“生命之塔”保安全
火箭在發(fā)射升空階段,如果出現(xiàn)意外怎么辦?被譽(yù)為航天員“生命之塔”的火箭逃逸救生系統(tǒng)將在2秒左右,迅速把載有航天員的飛船艙體帶到2000至3000米以外的安全地帶,幫助航天員安全逃生。
航天科技集團(tuán)四院專家介紹,整個逃逸系統(tǒng)由大小10臺發(fā)動機(jī)組成,其中低空和高空兩組發(fā)動機(jī)分別承擔(dān)兩個階段的救生任務(wù)。
第一階段為低空逃逸,主要由逃逸塔完成,被稱為“有塔逃逸”。在火箭起飛前30分鐘至起飛后120秒內(nèi),如果發(fā)生重大故障,逃逸主發(fā)動機(jī)會按指令點(diǎn)火工作,配合偏航俯仰控制發(fā)動機(jī),像“拔蘿卜”一樣,將航天員乘坐的軌道艙、返回艙從火箭整流罩中拖拽到安全區(qū)域,再通過攜帶的降落傘減速,安全著陸到地面。
第二階段為高空逃逸,主要由安裝在飛船整流罩上的4臺高空逃逸發(fā)動機(jī)完成,被稱為“無塔逃逸”;鸺w行時(shí)間120至200秒,一旦逃逸系統(tǒng)檢測出重大故障,逃逸系統(tǒng)會自動發(fā)出逃逸指令,或航天員和地面工作人員手動發(fā)出逃逸指令,高空逃逸發(fā)動機(jī)就會點(diǎn)火工作來完成救生任務(wù)。
“通信大橋”更暢通
神舟十七號載人飛船在奔向“天宮”的過程中,如何實(shí)現(xiàn)飛船與地面通信的暢通無阻,確保地面測試人員實(shí)時(shí)掌握飛船的飛行狀態(tài)?航天科技集團(tuán)五院西安分院研制的中繼終端以及為中繼衛(wèi)星研制的有效載荷搭建起了太空的“通信大橋”。
“神舟十七號載人飛船上采用了具備集成程度更高、處理能力更強(qiáng)等優(yōu)勢的升級版中繼終端。”航天科技集團(tuán)五院專家介紹,研制團(tuán)隊(duì)借助最新工藝技術(shù),對產(chǎn)品進(jìn)行高度小型化、集成化設(shè)計(jì)之后,在原有功能和性能不變的基礎(chǔ)上,升級版產(chǎn)品成功減重9公斤。
此外,研制團(tuán)隊(duì)對產(chǎn)品的數(shù)字處理功能進(jìn)行大量優(yōu)化升級,以前處理一項(xiàng)工作需要依靠產(chǎn)品中的幾個芯片共同完成,現(xiàn)在僅需一個芯片便可輕松應(yīng)對多項(xiàng)工作。
為打造“不卡頓”的通信環(huán)境,中國電科配備的天地通監(jiān)控中心系統(tǒng)和數(shù)十臺套雷達(dá)及地面、船載測控通信設(shè)備,在天地間架起流暢的“通信大橋”。
其中,中國電科研制的天鏈地面終端站是數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)的重要組成部分,通過自主研制的平臺監(jiān)控系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)鏈路資源的自動化分配及故障自動處置,提高了任務(wù)運(yùn)行的可靠性,縮短了任務(wù)準(zhǔn)備和故障處置時(shí)間。
飛船電源再升級
我國載人航天工程進(jìn)入空間站應(yīng)用與發(fā)展階段后,神舟飛船長期?坑谔旌秃诵呐撉跋蚨丝诨驈较蚨丝,并經(jīng)歷空間站組合體多次的軌道維持和調(diào)姿以及不同來訪航天器的對接和分離。電源分系統(tǒng)的太陽電池翼及其驅(qū)動系統(tǒng),需要調(diào)整姿態(tài)并承受復(fù)雜的外部力量影響。
為此,航天科技集團(tuán)八院研制人員通過地面充分的仿真分析、試驗(yàn)考核和模擬驗(yàn)證,對神舟十七號載人飛船電源分系統(tǒng)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行升級。
“整機(jī)輸出力矩裕度提高7倍多,通俗講,就是驅(qū)動能力更強(qiáng)了,可以更好控制太陽電池翼完成跟蹤、捕獲等動作。”航天科技集團(tuán)八院神舟飛船電源分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師鐘丹華說。
此外,供配電安全性、承載能力都有提升,飛船驅(qū)動機(jī)構(gòu)能夠以更好的狀態(tài)承受發(fā)射段的過載、振動和沖擊,以及在軌段太陽電池翼展開,飛行器變軌、對接、?、返回制動、軌返分離等各種情況下的力學(xué)載荷作用,應(yīng)對復(fù)雜環(huán)境能力更強(qiáng)。
據(jù)介紹,研制團(tuán)隊(duì)按照本次任務(wù)中地面段、上升段、單艙飛行段、組合體飛行段及返回段等不同階段的特征,開展多項(xiàng)力學(xué)、熱學(xué)環(huán)境試驗(yàn)驗(yàn)證。