“梦天”圆梦背后的陕西力量

10月31日15时37分,搭载空间站梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭,在我国文昌航天发射场准时点火发射,约8分钟后,梦天实验舱与火箭成功分离并准确进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。

梦天实验舱是中国空间站第三个舱段,也是第二个科学实验舱,由工作舱、载荷舱、货物气闸舱和资源舱组成,起飞重量约23吨,主要用于开展空间科学与应用实验,参与空间站组合体管理,货物气闸舱可支持货物自动进出舱,为舱内外科学实验提供支持。


航天科技四院  消氢点火装置护航“梦天”出征


航天科技四院42所为“梦天”提供了所有舱体动、静结构密封产品、消氢点火装置,一如既往全力护航,成功点燃“第一把火”。

长征五号B遥四运载火箭在发动机点火前会向发射平台周围环境排放低温氢气,这些氢气与空气混合形成的可燃气团在浓度达到一定范围时,一旦遇到静电或明火就会产生爆炸或爆轰,不仅损坏发射场的设备和设施,甚至会导致星箭俱毁的严重后果。航天科技四院42所研制的消氢点火装置,可以在火箭氢氧发动机工作前2-3秒内点燃火箭发射的“第一把火”,利用燃烧产生的高温、高速燃气金属粒子流,来消除火箭发射前排出的大量低温氢气,保证运载火箭发射的安全性。

该院42所还为“梦天”提供了全部舱门的动密封件和结构静密封件产品,可为飞船的舱体结构提供严丝合缝的密封系统,周“密”呵护航天员太空生活。该材料制成的密封件能经受住-90至200℃高低温交替变化等严苛环境的考验,各项性能均满足设计指标要求。

据悉,自从1999年神舟载人飞船飞行以来,该院参与研制的生产任务涉及“箭、船、站、服、员”五大系统,仅为飞船总体单位提供的密封产品就达数万件产品,一次性检验率为100%,全程服务保障全面空间站建设,为航天员长期在空间站提供安全和生活保障。


航天科技五院  为“梦天”装上千里眼顺风耳


航天科技五院西安分院为梦天实验舱研制的中继终端、仪表计算机应用软件、天线网络等多项关键产品,成为梦天实验舱的“千里眼”“顺风耳”“智慧大脑”和“神经中枢”,为空间站梦天实验舱的“太空旅行”发挥重要作用。

此次成功发射的梦天实验舱在进入太空后,由航天科技五院西安分院研制的中继终端在第一时间开机。随后,中继终端与天链中继卫星实现“太空握手”,建立星间链路,搭建从梦天实验舱到中继卫星再到地面的“太空天路”。地面可以通过“太空天路”看到距离地球400公里外的景象,并且实现信息的相互传递,可以说是为梦天实验舱装上了“千里眼”和“顺风耳”。

同时,地面测控人员将以天基测控体制为主,对梦天实验舱实施在轨飞行的测量控制。通过地面遥测遥控方式,对飞船姿态进行控制,与地面建立通信链路,实现对梦天实验舱的“远程驾驶”。

该院在梦天实验舱中还承担了仪表计算机应用软件的研制任务。梦天实验舱仪表计算机应用软件功能复杂,属于基于操作系统的多任务和实时性要求高的应用软件。据该院科研人员介绍,此次仪表计算机应用软件在继承成熟产品的基础上,增加了与空间站天和核心舱及问天实验舱的数据交互,功能继续拓展,满足“梦天”“天和”“问天”之间超大数据量的交互。


航天科技六院  为空间站建设提供金牌动力


航天科技集团六院为长征五号B遥四运载火箭提供了8台120吨级液氧煤油发动机组成的助推器和2台50吨级氢氧发动机组成的芯一级动力等全部火箭动力系统。同时,为空间站梦天实验舱提供了整套推进系统,包括36台用于轨道控制和姿态控制的姿轨控发动机、贮箱等其他动力系统配套产品。

“长征五号B遥四运载火箭发射时,时间误差要控制在秒级;入轨时,大约140吨的推力要在几秒内消失,相当于一辆高速行驶的列车突然‘刹车’,还要稳稳停靠在指定位置,这些都对发动机提出了更高的要求。”六院试验队队长康乃全介绍说。

除了为火箭提供动力,该院还为空间站“天和”“问天”“梦天”提供热控和环控泵阀产品,每艘飞船平均配套22台套产品,而空间站三舱每一舱配备的产品都达到了50多种,产品数量140余台套,整个空间站建成期间,共提供了500台套产品,为空间站的建成和正式运营保驾护航。热控、环控系统,顾名思义就像我们房间里的“中央空调”,它们为航天员和空间站设备在极端环境下,提供18-26℃“四季如春”的温度。

据悉,从首飞任务拉开中国空间站建造序幕,到“T”字基本结构组装完成。两年间,中国载人航天取得了9发9捷的胜利,突破并掌握了一系列新的技术成果,航天科技六院作为我国航天液体动力国家队,用437台发动机成功为空间站建设提供了强大动力。


梦天实验舱成功发射看点


梦天实验舱的成功发射有哪些看点?梦天实验舱在空间站将肩负哪些重任?

看点一:梦天实验舱的独特之处

本次发射的梦天实验舱作为中国空间站第三个舱段,与天和核心舱、问天实验舱的任务分工和定位有何异同?

从对人的支持角度来看,梦天实验舱的定位是航天员工作的地方,因此没有配置类似天和核心舱、问天实验舱的再生生保系统以及睡眠区、卫生区。

从总体构型来看,梦天实验舱的“肚子”更圆,它由工作舱、货物气闸舱、载荷舱、资源舱组成,并采用了独特的“套娃”设计。工作舱通过对接机构与核心舱相连,主要是航天员舱内工作与锻炼的地方,也是舱内科学实验机柜安装的地方。载荷舱与货物气闸舱则以“双舱嵌套”的形式与工作舱相连,在载荷舱的内部,隐藏着一个货物气闸舱,主要作为货物出舱专用通道。

看点二:为空间站舱外科学实验提供强大支持

作为我国空间站首个具有货物气闸舱的舱段,梦天实验舱将为空间站开展舱外科学实验带来全新“体验”。

在没有货物气闸舱之前,一般是通过航天员“出舱带货”的方式进行舱内外货物的转移、安装,但这种方式往往会受到航天员出舱次数、载荷数量与大小的限制,且航天员频繁进行出舱活动还将面临空间环境中更为复杂的安全考验。因此,梦天实验舱货物气闸舱的应用,将为空间站后续开展各类舱外科学实验提供强大支持。

梦天实验舱内还配置了一台载荷转移机构,可以稳定将货物从舱内送出舱外,或将舱外货物运至舱内。这台载荷转移机构的运送能力达400千克,与航天员“带货出舱”的方式相比,货物出舱能力进一步提升。

看点三:更高难度“太空之吻”

此次梦天实验舱成功发射后,将与空间站组合体交会对接,如“万里穿针”般上演更高难度的“太空之吻”。

第一个难点也是此次交会对接任务的最大危险点,因梦天实验舱入轨后太阳与轨道夹角较大,太阳翼发电量不足以补充耗电量,如果不能在规定时间内完成交会对接,就需要中断自主交会对接过程而紧急调整梦天实验舱的姿态,使其连续对日定向来保证能源供应。

第二个难点是梦天实验舱交会对接时组合体是“L”构型的非对称构型,与问天实验舱交会对接时组合体对称构型不同,这显著增加了空间站在轨姿态控制的难度。



据《陕西工人报》

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