專家揭秘:神舟十四號“飛天神技”知多少?

  來源:新華社張建松2022-06-06
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核心提示:6月5日10時44分,載有3名航天員的神舟十四號載人飛船成功發(fā)射。在此次任務(wù)中,中國航天科技集團八院承擔了神舟載人飛船的電源分系統(tǒng),、對接機構(gòu)分系統(tǒng)、推進艙結(jié)構(gòu)與總裝,、

6月5日10時44分,,載有3名航天員的神舟十四號載人飛船成功發(fā)射。在此次任務(wù)中,,中國航天科技集團八院承擔了神舟載人飛船的電源分系統(tǒng),、對接機構(gòu)分系統(tǒng)、推進艙結(jié)構(gòu)與總裝,、測控通信子系統(tǒng),、總體電路分系統(tǒng)推進艙電纜網(wǎng)及三艙配電器的研制任務(wù)。作為中國空間站全面建造階段的首艘載人飛船,,神舟十四號擁有許多不為人知的“飛天神技”,。

不懼前所未有的“暗影”遮擋

像一對寬大翅膀、能將太陽光轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿奶柗?,是神舟十四號載人飛船主要發(fā)電設(shè)備,。

神舟十四號在軌期間,我國空間站建造任務(wù)將歷經(jīng)兩個實驗艙的發(fā)射與組裝,、迎接兩艘飛船的到訪,。隨著新成員的陸續(xù)加入以及空間站組合體變軌或姿態(tài)調(diào)整,神舟十四號的太陽帆板將面臨前所未有的被遮擋,。最復雜的時候,,將依次被5個飛行器遮擋。屆時,,太陽帆板發(fā)電將受到較大影響,。

當遮擋的“暗影”降臨,神舟十四號載人飛船如何確保供電,?

據(jù)八院811所神舟飛船電源分系統(tǒng)主任設(shè)計師鐘丹華介紹,,在神舟十四號運行前期的遮擋期間,,由空間站天和核心艙和天舟四號貨運飛船聯(lián)手為神舟十四號并網(wǎng)供電;在神舟十四號運行中后期的遮擋期間,,由于空間站“三艙”(天和核心艙,、問天實驗艙、夢天實驗艙)順利會師,,面對日趨復雜的遮擋情況,,空間站能獨自承擔起為神舟十四號并網(wǎng)供電的任務(wù)。

針對長周期全遮擋,、復雜間隔遮擋和局部單側(cè)遮擋等各種情況,,811所在地面開展了能量平衡仿真分析和試驗驗證。通過與飛船總體共同協(xié)作,,811所還制定了電源分系統(tǒng)動態(tài)在軌維護管理機制,。

在一些特殊情況下,如神舟十四號載人飛船每月一次開機巡檢的用電高峰期,,空間站組合體構(gòu)型變化,、變軌和調(diào)整姿態(tài)等“大動作”發(fā)生時,會提前開展遮擋復核和能量平衡預計,,及時向空間站發(fā)出并網(wǎng)供電的邀請,。

在對接機構(gòu)里搭建一條“生命通道”

在太空中,對接機構(gòu)是將兩個航天器連接起來,、形成一個“天衣無縫”組合體的重要設(shè)備,。我國空間站任務(wù)中的所有對接機構(gòu)均由八院研制,11年來,,經(jīng)歷了從無人到有人,、從自動到手控、從幾天到6.5小時,、從軸向?qū)拥綇较驅(qū)拥膭?chuàng)新突破,。

據(jù)八院神舟載人飛船對接機構(gòu)分系統(tǒng)主任設(shè)計師姚建介紹,此次,,神舟十四號與空間站核心艙實施自主,、快速、徑向交會對接,,??吭诤诵呐擃A留的航天員專用通道。當對接成功后,,神舟十四號前端主動對接機構(gòu)和核心艙的被動對接機構(gòu)之間,,就會形成一條直徑80厘米、長約1米的圓形通道,,這是航天員進入空間站的“生命通道”,。

當航天員穿越這個“生命通道”時,,行走方便嗎?

八院對接機構(gòu)的設(shè)計師曾在地面進行了各類模擬實驗,。其中有一項,,就是按照航天員體型的最大參數(shù),邀請了一位身高1.8米,、體重80多公斤的人員,,進行了現(xiàn)場穿越試驗,航天員通行感覺良好,。

對接通道打開后,,航天員就相當于進入了一個大的密封艙。為了保證對接機構(gòu)100%的密封性,,對接機構(gòu)框面的密封圈最為關(guān)鍵,。神舟飛船的密封圈采用雙圈設(shè)計,安裝在主動對接機構(gòu)的對接面的T型凹槽里,。設(shè)計師曾對密封圈的材料進行了長達6年的攻關(guān),,解決了普通材料在低溫環(huán)境中的“脆變”特性,以及長期工作后材料老化等一系列問題,,為航天員成功打造了一條密不透風的“生命通道”,。

精準測控的“千里眼”“順風耳”

測控通信系統(tǒng)是航天工程的重要組成部分。八院電子所承擔了神舟十四號載人飛船測控與通信系統(tǒng)產(chǎn)品的研制工作,,覆蓋了空空通信、應(yīng)答機,、遙控遙測,、圖像、話音,、天線,、數(shù)傳等專業(yè)領(lǐng)域共計32臺套產(chǎn)品,承擔了載人飛船自主飛行和交會對接階段的獨立測軌,、遙測,、遙控、圖像話音及數(shù)據(jù)傳輸?shù)热蝿?wù),。

應(yīng)答機和空空通信機,,是載人飛船測控與通信產(chǎn)品家族里兩位最重要成員。應(yīng)答機用于傳輸飛船和地面之間的遙測,、遙控,、話音及測軌數(shù)據(jù);空空通信機建立與空間站核心艙之間雙向通信鏈路,,主要傳輸圖像,、話音及定位數(shù)據(jù)等,,堪稱天地之間“千里眼”。

根據(jù)空間站工程任務(wù)需求,,神舟十四號載人飛船所使用的應(yīng)答機及空空通信機,,增加了數(shù)據(jù)下行鏈路帶寬,重量更輕,、體積更小,、可靠性更高。

遙測設(shè)備是載人飛船健康狀態(tài)的“晴雨表”,,是顯示飛船狀態(tài)的關(guān)鍵設(shè)備,。神舟十四號飛船,增加了話音數(shù)據(jù)的同步傳輸,,同時具備話音數(shù)據(jù)的冗余備份,,能更好地為天地通話保駕護航。

話音處理設(shè)備堪稱神舟飛船的“順風耳”,,是航天員天地通話,、器間通話的必需設(shè)備,可提供航天員在發(fā)射,、在軌,、返回等環(huán)節(jié)實時語音通信的保障。

神舟十四號載人飛船的話音處理設(shè)備實現(xiàn)了多項技能升級,,以確保話音天地長鏈路傳輸?shù)目煽啃?。同時,加解密模塊中的密碼算法也全新升級,,天地加密通話將更具安全性,。

(編輯:映雪)



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