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航天科工守护天舟三号
发布时间:2021-09-23 11:33 星期四
来源:法治日报


□本报记者 陈丽平 廉颖婷

□本报通讯员 杨庆

在天舟三号发射任务中,中国航天科工集团有限公司(以下简称航天科工)研制的一系列产品和技术,再次为飞行任务的顺利实施提供了坚强保障。

位于海南文昌发射场的两部固定式脉冲测量雷达,是观测天舟三号发射的第一双“眼”。点火后的数分钟内,雷达屏幕上一个小点跳动闪耀,画出线条,记录天舟三号平稳奔向大气层。

图为航天科工203所晶体元器件技能人员正在千级超净间开展生产作业。 航天科工供图

这两部测量雷达由航天科工二院23所研制,主要用于运载火箭发射上升段的外弹道测量,为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。自文昌发射场启用以来,这两部雷达完成了90多次测量任务。

为保障通信清晰传回地面,天舟三号上还有23所研制的声表产品提供服务。这些不足指尖大的声表滤波器和扼流圈,为接收机、电源等关键部位提供通信保障服务。声表滤波器用于滤除高次谐波、镜像信息、发射漏泄信号以及各类寄生杂波等干扰信号,保障通信清晰传回地面。扼流圈则用于抑制因环境变化引起的设备电路电流突变,提升设备抗电磁干扰能力,保障设备可靠性。

在天舟三号发射任务中,是如何做到飞行状态全程可控的?

航天科工二院203所为发射任务配套了一系列优质晶体元器件产品。晶体元器件产品是空间站任务的关键部件,利用石英晶体的压电效应和频率特性,晶体元器件像脉搏一样不停跳动,产生稳定的频率信号,为运载火箭的发射、测控、通信,以及飞船在轨飞行、交会对接、返回地面等过程提供稳定的时间频率基准,确保航天飞行任务能够“看得见”“听得清”。此前,这些晶体元器产品曾经受住了太空中严苛的环境考验,圆满地完成了为神舟十二号“天地一体化保障”的使命。

图为芯片键合,203所提高了芯片键合的效率和可靠性。航天科工供图

飞船在发射和飞行过程中温度变化大、机械冲击大,加上太空环境复杂,意味着对晶体元器件的可靠性和稳定性的要求相当高。同时,为应对空间站任务推进过程中对频率信号传输不断提出的更高要求,203所晶体元器件团队通过技术攻关不断提高产品性能,每个上天的晶体元器件都通过极限环境试验扛住了千锤百炼,确保产品足够稳定可靠以满足型号使用要求。

航天器的正常运行离不开众多分系统、组件的可靠工作,飞船上的石英挠性加速度计可谓“功勋神器”。

作为我国神舟、天舟、探月以及火星探测等任务的“全系标配”,航天科工三院33所研制的石英挠性加速度计屡立功勋。它身量不高,却拥有国内顶尖的性能,能够在太空微重力环境下提供精准的加速度测量,从而帮助飞行器实时把握姿态。

其实,33所研制的石英挠性加速度计经过反复设计试验和迭代优化,设计和工艺已经比较成熟。但是,在航天企业全员零缺陷质量意识中,成功不代表成熟,成熟不代表可靠。

图为技术人员正在安装待标定的加速度计。航天科工供图

以加速度计上安装的电路为例,地面产品的电路无法确保能够耐受太空中的辐射,有可能出现参数上的不稳定,这将对飞船的准确操控埋下不可预估的风险。技术人员坚决采取措施,确保电路绝对满足辐射条件下的应用需求。

此外,为了做到全过程精细化,哪怕是涂覆用胶甚至一小节导线等细小辅料,技术人员都事先称重、记录后再使用。

“太空中测量交会对接阶段的加速度,就如同观察一只蚂蚁去推一头悬浮在真空环境里的大象所产生的影响一样,对产品的精度要求很高。我们的工作也像蚂蚁一样,从各种细小的角度去观察和思考,并把可能出现的不利因素一个一个地搬离。”技术人员许中生说。

责任编辑:廉颖婷
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