6月5日在北京航太飛行控制中心拍攝的神舟十四號載人飛船與天和核心艙自主快速交會對接的畫面。
6月5日,神舟十四號載人航太飛船採用自主快速交會對接模式,與空間站成功“握手”,本次任務中,中國航太科工三院33所研製的高精度加速度計組合(簡稱高加組合)及多只加速度計再立新功,出色完成了微重力環境下加速度的測量任務,幫助飛船精準把握速度和位置,讓交會對接又穩又準。
“沙場宿將”加速度計
提到“高加組合”,就不得不提其中的核心組件加速度計。
作為從神舟一號開始就一路相伴並不斷升級的産品,神舟十四號上搭載的石英撓性加速度計在我國歷次載人航太任務中表現出色,在太空微重力環境下擔當著“對接測量員”的重要角色,是飛船上值得信賴的功勳成員。在二十多年的研發與改進過程中,為了精準的測量值,33所的技術人員以愚公移山般的意志不斷探索、創新,打造出了技術水準國內第一的産品。
至今,那一本本泛黃的工作筆記仍在33所的技術人員手中流傳,上面記述了33所石英撓性加速度計研製的艱辛歷程。上世紀七八十年代,老一輩科技工作者從零開始展開加速度計的技術攻關,靠著手工抄寫、記錄和編撰,逐步完善了石英撓性加速度計的知識譜係,為這個促成美妙的“太空之吻”的測量元件繪製了最初的原理圖,數不清的手寫實驗手冊則記錄了下了加速度計在求索與企盼中的新生。
從1999年在神舟一號中搭載應用到2003年作為神舟五號載人飛船GNC(制導、導航與控制分系統)的部件,再到連續參與此後的載人航太發射任務,33所研製的加速度計始終有著穩定的發揮。隨著任務難度的變化,這位“航太新兵”先後經歷了穩定性提升、真空環境適應性改造、溫度環境適應提升等迭代過程,褪去青澀而越發成熟穩重,成為神舟飛天最可靠的組件之一。
不斷升級的“高加組合”
2008年開始,根據任務需求,“高加組合”進入研發階段。在這套組合中,加速度計將不再是“單兵作戰”,而是與它的“翻譯官”IF轉換電路進行功能整合,通過系統的優化,讓各個器件的相容性和穩定性達到最優。
“高加組合”主任設計師于華男錶示:“如果説加速度計好比是琴藝高超的俞伯牙,那IF轉換電路就是它的知音的鐘子期,兩者的組合確保了一個測得精,一個解得準。”
此後,以這套“王牌CP”為核心器件的“高加組合”大顯身手,在交會對接中測量沿X軸、Y軸、Z軸方向的平移速度增量,在部分任務中還用於檢測飛船的微重力水準,包括軌控發動機工作過程,調姿、姿控過程,對接及分離過程和軌道艙泄壓過程,成功助力神舟飛船在軌飛行、交會對接階段的測量任務。
在此過程中,技術人員根據需要繼續開展升級改造,先是為加速度計穿上了密不透風的“外衣”防止內部氣體洩露,隨後還對I/F轉換電路做了升級,增強了信號處理能力,為提升系統的工作效率提供了方便。
十餘年間,“高加組合”及同類型産品先後助力神舟系列飛船、探月工程取得成功,産品性能穩定。
近年來,高精度加速度計組合一次次圓滿完成了各項發射飛行與在軌快速交會對接任務,也將迎接更多新的挑戰。在數字航太戰略的指引下,手繪圖紙和人工記錄雖已成為過去式,但志在太空的“測量員”們並未忘記為什麼出發,並將在星辰大海的征途上繼續前行。