徐浩煊 四川在線記者 徐莉莎
(相關(guān)資料圖)
5月10日晚,文昌航天發(fā)射場(chǎng)傳來(lái)好消息,天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船成功發(fā)射。中國(guó)空間站轉(zhuǎn)入應(yīng)用與發(fā)展階段后的首次飛行任務(wù)取得圓滿(mǎn)成功。
天舟系列飛船是負(fù)責(zé)為中國(guó)空間站送貨的“快遞小哥”,像航天員所需的食物、水、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等物資,就由它跑腿,送到空間站。
操作人員正在全神貫注進(jìn)行產(chǎn)品裝配。 受訪者供圖
“貨運(yùn)小哥”升級(jí)改造,載貨能力大幅提升
作為目前世界上運(yùn)貨能力最強(qiáng)的貨運(yùn)飛船之一,天舟六號(hào)整體長(zhǎng)10.6米,總重13.5噸,儲(chǔ)物柜有整整50個(gè)。
它還是第一艘改進(jìn)型貨運(yùn)飛船。主要是將后錐段由艙外結(jié)構(gòu)改為密封艙艙內(nèi)結(jié)構(gòu)。升級(jí)改造后的天舟六號(hào),有效裝載容積比此前的天舟系列“兄弟們”擴(kuò)大了20%,載貨能力由原來(lái)的6.9噸提升到了7.4噸,從而使貨運(yùn)飛船的發(fā)射頻率從1年2次降為2年3次。
這回天舟六號(hào)帶了大約70公斤的新鮮水果,是天舟五號(hào)運(yùn)送水果重量的約兩倍,要供應(yīng)給神舟十五號(hào)和十六號(hào)兩個(gè)乘組。
來(lái)自成都的航天科技集團(tuán)七院七部,承擔(dān)此次貨運(yùn)飛船貨運(yùn)保障分系統(tǒng)研制任務(wù)。他們要為大量補(bǔ)給物資和儀器設(shè)備提供優(yōu)良可靠的上行運(yùn)送解決方案。
貨運(yùn)保障分系統(tǒng)發(fā)射場(chǎng)七院試驗(yàn)分隊(duì)在發(fā)射塔下合影。 受訪者供圖
簡(jiǎn)單說(shuō),要讓貨運(yùn)飛船成功上天,保持姿態(tài)穩(wěn)定,要求整船的貨物打包、裝載,既要最大限度節(jié)約空間,又要配平,不能頭重腳輕,也不能偏向任一頭。
而這次為了更好地支持貨船的改進(jìn),他們開(kāi)展了一系列軟件和硬件的升級(jí)改進(jìn)工作。
為了適應(yīng)新?tīng)顟B(tài),原有的貨船裝載配平軟件,增加了后錐段區(qū)域的計(jì)算能力,確保貨船整船的質(zhì)心偏移量控制在毫米級(jí)。
裝載物資數(shù)量大幅增加,他們?yōu)榱思骖櫜僮饕子眯?,還更新?lián)Q版了物資信息采集軟件,使得數(shù)萬(wàn)條物資信息的采集和管理更加方便快捷。
硬件方面,為充分利用貨船增大后的裝貨空間,他們還精心設(shè)計(jì)了適應(yīng)新?tīng)顟B(tài)的10余種新規(guī)格裝載接口,兼顧貨物裝載的易用性、在軌操作便利性。
“基帶池”測(cè)控新體制擔(dān)當(dāng)主力站重任
此次任務(wù)中,在測(cè)控通信系統(tǒng)、運(yùn)載火箭系統(tǒng)以及發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)中,都能看到在川央企中電十所的智慧。
十所牽頭研制的陸海天基測(cè)控通信系統(tǒng),構(gòu)建了新一代綜合化測(cè)控系統(tǒng),負(fù)責(zé)對(duì)長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭、天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船等航天器進(jìn)行軌道測(cè)量、遙測(cè)遙控和數(shù)據(jù)傳輸,是航天器在太空與地面聯(lián)系的唯一紐帶,就像放風(fēng)箏的風(fēng)箏線,因此,航天測(cè)控通信也被大家稱(chēng)為航天器的“生命線”!其中,“基帶池”技術(shù)體制的應(yīng)用是本次測(cè)控保障的一個(gè)全新亮點(diǎn)。
十所承研的天鏈二號(hào)03星地面終端站是本次發(fā)射任務(wù)的主力測(cè)控站,全面使用“基帶池”新技術(shù)體制?;鶐С乇?ldquo;硬件平臺(tái)通用,軟件定義功能,任務(wù)動(dòng)態(tài)部署,系統(tǒng)成長(zhǎng)演進(jìn)”的綜合化設(shè)計(jì)理念。
參與保障的地面終端測(cè)控站。 受訪者供圖
首先基帶池是一個(gè)共享、通用、大規(guī)模信號(hào)處理平臺(tái),可以同時(shí)運(yùn)行多種測(cè)控、數(shù)傳工作模式,并且兼容不同信號(hào)形式、不同頻點(diǎn)、多個(gè)目標(biāo)。其次,該測(cè)控設(shè)備具備自動(dòng)化運(yùn)行能力,類(lèi)似飛機(jī)的自動(dòng)駕駛儀。全網(wǎng)測(cè)控資源實(shí)現(xiàn)了云架構(gòu)管控,可以根據(jù)任務(wù)占用和設(shè)備健康狀況在全網(wǎng)自行按需分配計(jì)算資源。
作為未來(lái)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì),“基帶池”既能增加模塊冗余量,進(jìn)一步提高測(cè)控通信系統(tǒng)的可靠性,又能使得硬件設(shè)備通用化,提高資源的利用率。
“四川造”王牌火工品全流程助力
作為重要研制生產(chǎn)單位,航天科技集團(tuán)七院692廠承擔(dān)了長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭上點(diǎn)火器、起爆器、非電傳爆系統(tǒng)、爆炸螺栓、點(diǎn)火藥盒、固體小火箭和分離裝置等產(chǎn)品的研制生產(chǎn)工作。這些產(chǎn)品主要起到發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火、助推器分離、級(jí)間分離、整流罩分離、船箭分離等作用。本次工廠所交付的火工品,占火箭上全部火工品的90%以上。
此外,工廠還承擔(dān)了天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船上電爆管、爆炸螺栓等產(chǎn)品的研制生產(chǎn)工作,主要起到發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火、空間對(duì)接結(jié)構(gòu)分離等作用。
“快遞小哥”天舟六號(hào)想要實(shí)現(xiàn)與空間站天和核心艙的精準(zhǔn)交會(huì)對(duì)接,把“包裹”完美送達(dá)“買(mǎi)家”,把握好速度和方向是關(guān)鍵。天舟六號(hào)在太空中不斷調(diào)姿,需要多次、多角度釋放氣體產(chǎn)生推力以控制速度、方向,而氣體釋放就少不了工廠生產(chǎn)的電爆管扮演開(kāi)閥放氣的“守門(mén)人”角色,實(shí)現(xiàn)最終完美對(duì)接,工廠產(chǎn)品前前后后要工作多達(dá)20來(lái)次。
等天舟六號(hào)把“快遞”送達(dá),就要與天和核心艙告別了。對(duì)接鎖系統(tǒng)正常工作,就像房門(mén)開(kāi)關(guān)一樣自然,但萬(wàn)一打不開(kāi)怎么辦?這時(shí)天舟六號(hào)就要請(qǐng)來(lái)“開(kāi)鎖王”——工廠配套的爆炸螺栓幫忙。
“這是遇到緊急情況才會(huì)發(fā)生的事情,所以,我們希望公司產(chǎn)品永遠(yuǎn)沒(méi)有機(jī)會(huì)做‘救火隊(duì)員’。”工作人員介紹,但如果真有需要,爆炸螺栓責(zé)無(wú)旁貸,保證完成任務(wù)。
“小物件”起到大作用
此次搭載天舟六號(hào)進(jìn)入太空的,還有航天科技集團(tuán)七院7105廠參與生產(chǎn)的低溫鎖柜,主要工作是為空間站內(nèi)水果、試驗(yàn)品等提供低溫保存環(huán)境。
低溫鎖柜在太空中使用,質(zhì)量的可靠性和性能的穩(wěn)定性是首要要求,使用的每一件金屬和非金屬材料十分考究。其中產(chǎn)品用到的非金屬尼龍板,就是此次生產(chǎn)過(guò)程需要攻克的難點(diǎn)。
工作人員正在裝配低溫鎖柜整機(jī)插接電纜。 受訪者供圖
“因?yàn)楣S不能自主生產(chǎn),我們也聯(lián)系了不少?gòu)S家,經(jīng)過(guò)核算,成本太高,他們不愿意加工。因?yàn)榻酉逻@個(gè)活兒,就得設(shè)計(jì)專(zhuān)用模具、工裝,而開(kāi)啟700噸的注塑機(jī),卻只需加工幾張3毫米厚,500毫米x500毫米的板子,還不能保證一次成型成功。”該型號(hào)生產(chǎn)負(fù)責(zé)人孟英杰打了個(gè)比方,“就猶如開(kāi)啟一個(gè)700噸的爐子,只烤兩根紅薯。”
為此,他主動(dòng)出擊,帶領(lǐng)設(shè)計(jì)師和外協(xié)人員一起下廠洽談,經(jīng)過(guò)艱難協(xié)商,才確定合作事宜。為解決尼龍板翹曲變形、粗糙度和厚度不均的問(wèn)題,他們還在現(xiàn)場(chǎng)蹲點(diǎn)守候加工,與設(shè)計(jì)人員、工藝人員反復(fù)研究、反復(fù)磋商、反復(fù)協(xié)調(diào),直到全部加工合格。
此外,此次助力火箭升空的,還有航天科技集團(tuán)七院7111廠生產(chǎn)的產(chǎn)品——快卸充氣嘴和油面電位計(jì),這兩種產(chǎn)品都應(yīng)用在火箭的伺服機(jī)構(gòu)上。
快卸充氣嘴應(yīng)用在火箭伺服機(jī)構(gòu)的蓄壓器上,對(duì)蓄壓器進(jìn)行充、放氣,最大直徑僅有2.4cm左右。裝配過(guò)程中,粘膠時(shí)膠量的多少直接影響充氣嘴的充放氣性能,師傅們結(jié)合獨(dú)特的裝配方法,將裝配尺寸內(nèi)控在4.3mm,粘膠時(shí)間控制在10秒鐘之內(nèi),來(lái)保證裝配質(zhì)量。
油面電位計(jì)應(yīng)用在火箭伺服機(jī)構(gòu)的油箱上,用來(lái)指示油箱中油面位置是否符合技術(shù)條件。其加工最高精度達(dá)到1根頭發(fā)絲的四分之一。
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