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諸多優勢技術護航 神八回家的“守望者”

新聞中心-中國網 news.china.com.cn  時間: 2011-11-21  發表評論>>

  “回家了!”17日19時32分,在無數雙眼睛的見證下,神舟八號返艙安全著陸。我國航太自主創新的諸多優勢技術,γ高度表、“回收一號”雷達、連接分離機構……默默守護神八回家,在天地之間的廣闊旅程中留下中國航太人的閃亮足跡。

  γ高度表——實現了神八的“Made In China”

  在神舟八號飛船返回艙主傘打開後,有一個國産化關鍵設備——中國航太科工集團公司自主研製的γ高度表,首次在我國載人飛船返回中啟用,它也是神舟飛船最後一件實現國産化的單機設備,實現了神舟飛船的“Made in China”。它的成功應用,贏得各方的一致讚譽,再一次振奮了民族的志氣。

  據了解,γ高度表隨神八經歷發射、在軌飛行、交會對接和再入返回共四個飛行階段。在飛行任務最終的回收著陸段,距離地面約8000米高度主傘打開後,γ高度表開始加電工作,工作10分鐘直至著陸全過程,在著陸前1秒距離地面約9米高度時,給出預指令信號,提示航太員即將軟著陸。在著陸前“0秒”距離地面1米高度左右給出點火指令,啟動返回艙反推發動機點火,減緩返回艙下降速度,實現飛船返回艙安全軟著陸。

  γ高度表工作系統是神八飛行任務的最後環節。因此該設備的成功與否,不僅直接關係到神舟飛船飛行任務的圓滿完成,更關係到航太員的生命安全。之前,由於該裝置的技術複雜性,我國一直未能掌握關鍵技術。18年來,中國航太科工三院35所幾代航太人發出錚錚誓言,連續攻克難關,淡泊名利、無私奉獻,為神八提供最終環節的安全保障,也進一步證明了中國航太的強大研發能力。

  “回收一號”雷達——八次護送神舟“回家”

  內蒙古中部大草原上,由中國航太科工二院23所研製的LM-313雷達,又名“回收一號”雷達。它極目九天,沒有漏掉神八進入黑障區後的任何一段,又一次完美記錄下神八在返回地球之前的軌跡。這也是該雷達第八次護送神舟回家。

  據了解,在此次與天宮一號分離完成之後,神八在進入大氣層的過程當中,在返回地面前,進入到距地面120㎞-40㎞高度的稠密大氣層時,由於7.9km/s的高速度,與周邊的大氣摩擦産生高溫,導致大氣分子電離化,形成離子殼,致使隔絕了飛船與地面遙控設備與其通信,因此也就失去了聯繫,這也就是“黑障區”。

  而LM-313雷達正是彌補了地面遙控設備的不足,通過雷達反射式跟蹤保持對飛船的連續跟蹤,直至飛船著陸,為準確定位飛船著陸點提供了精確數據。

  早在1999年,LM-313雷達就完成了對“神舟一號”的回收段跟蹤測量任務。至2008年9月,它已連續七次圓滿完成神舟飛船回收任務。2009年,在此前基礎上,23所研發團隊以提高系統性能、可靠性、維修性為主要目的,對雷達進行升級改造,對易損壽命件進行更換。

  實踐證明,在黑障區中,它是神八的“眼睛”,是每次伴隨“神舟”安全穿越黑障區的衛士。有關專家表示,改造升級後的LM-313雷達,提高了系統性能、可靠性、維修性,雖然外形變化不大,但已屬第二代雷達,為未來的載人航太打下了良好基礎。

  連接分離機構——收放自如的飛船臂膀

  神舟飛船軌道艙和返回艙之間的一號鎖,是保證航太員順利返回地球的第一道安全保障;返回艙和推進艙之間的二號鎖,是保證返回艙進入大氣層後在預定時間預定地點著陸的首要設備;飛船著陸前,拋底鎖的動作則關係到防熱大底能否按時拋掉、降落傘能否正常打開,是返回進入大氣層時保障航太員生命安全的第一道程式。

  從神一到神八,這些艙和艙之間的連接分離機構,既保障了飛船的運作返回,又為交會對接奠定了堅實的技術基礎。

  “這次神八要與天宮一號實現交會對接,對接的一刻,飛船勢必承受前所未有的衝撞載荷,這就要求‘連接分離機構’的連接強度必須比以前更強,而且更敏捷。”14年來一直從事“連接分離機構”研製的中國航太科工三院111廠高級工程師、主管設計師王智健這樣介紹。

  王智健告訴記者,針對交會對接任務提出的要求,技術人員對“連接分離機構”進行了復核復算,並通過使用新的高強度鋼材,提高了結構件材質水準和防腐性能,提高了飛船的對接強度和連接強度。

  據介紹,研製“連接分離機構”的難點體現在三個方面:一是作為飛船的臂膀、連接三艙的骨架,它的牢固性就是飛船的牢固性,沒有它,飛船就是分開的幾個艙段,無法成為整體;二是作為執行艙段分離的唯一設備,三種鎖必須按時果斷啟動,執行分離,否則後續任務都將受到影響,關係成敗;三是這些要求很難在地面模擬測試,必須想方設法確保産品品質,産品一旦上天沒有任何修復餘地。

  對三院111廠來説,不可能等飛船組裝好之後再來試驗連接分離機構是否牢固,只能在設計階段全面提高加嚴要求。而該廠採取了同樣工藝生産4件産品的模式,將其他3件産品做破壞性試驗測試其強度,選取1件産品最終交付。

  這是萬無一失、嚴謹細緻的航太文化的集中體現。三院111廠負責人説,神舟八號飛船雖然不載人,但三院111廠抓住這次機會,組織了技術分析論證,針對今後有航太員參與的一系列任務,提前做好了準備。

文章來源: 新華網 責任編輯: 海芋
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