更嚴(yán)·更慎·更細(xì)·更實(shí) 詳解神舟十七號(hào)成功發(fā)射的奧秘

新華每日電訊 2023-10-28 17:27:43

北京時(shí)間10月26日11時(shí)14分,搭載神舟十七號(hào)載人飛船的長征二號(hào)F遙十七運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射,發(fā)射取得圓滿成功。在這次任務(wù)中,中國航天科技集團(tuán)有限公司八院承擔(dān)了神舟十七號(hào)載人飛船的電源分系統(tǒng)、對(duì)接機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)、推進(jìn)艙結(jié)構(gòu)與總裝、測(cè)控通信子系統(tǒng)、總體電路分系統(tǒng)推進(jìn)艙電纜網(wǎng)及三艙配電器等研制任務(wù)。“更嚴(yán)、更慎、更細(xì)、更實(shí)”,是航天人再一次成功交出滿意答卷的奧秘。

載人飛船“發(fā)一備一”滾動(dòng)備份

據(jù)八院神舟十七號(hào)載人飛船試驗(yàn)隊(duì)副隊(duì)長、飛船型號(hào)副總師陳啟忠介紹,目前,我國載人飛船發(fā)射采用了“發(fā)一備一”的滾動(dòng)備份模式——也就是發(fā)射一艘載人飛船,另一艘就在酒泉進(jìn)入待命狀態(tài),一旦出現(xiàn)突發(fā)狀況,待命狀態(tài)的飛船就能及時(shí)實(shí)施應(yīng)急救援發(fā)射,實(shí)現(xiàn)太空救援。所以,神舟十七號(hào)早在神舟十六號(hào)發(fā)射之時(shí)就在酒泉待命,現(xiàn)在輪到神舟十八號(hào)進(jìn)入“站崗”狀態(tài)。

“空間站運(yùn)營階段具有高密度、常態(tài)化、多樣化等特點(diǎn),以前在發(fā)射場(chǎng)80天至90天完成一艘飛船任務(wù),現(xiàn)在40天至50天并行完成兩艘飛船的工作,時(shí)間大幅縮減、任務(wù)量翻番,對(duì)試驗(yàn)隊(duì)提出了更高的要求。”陳啟忠說,“為了任務(wù)并行推進(jìn),我們不斷優(yōu)化流程,在上海和酒泉兩地進(jìn)行遠(yuǎn)程協(xié)同,爭(zhēng)分奪秒、接續(xù)奮戰(zhàn)。”

電源分系統(tǒng)是載人飛船的“心臟”,必須確保安全可靠。在電源分系統(tǒng)產(chǎn)品運(yùn)抵酒泉的第一時(shí)間,八院電源技術(shù)負(fù)責(zé)人鐘丹華帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)啟動(dòng)專項(xiàng)復(fù)查。唐筱、凌玉、陳藝?yán)俚燃夹g(shù)人員開啟“外掛”檢測(cè)模式,對(duì)生產(chǎn)、測(cè)試、過程控制、技術(shù)狀態(tài)、產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行全面復(fù)核復(fù)查,經(jīng)過數(shù)天日夜連續(xù)奮戰(zhàn),得到了產(chǎn)品質(zhì)量一切正常的結(jié)果,大家才放下心來。

“成功不代表成熟,一次成功不代表次次成功,不到點(diǎn)火時(shí)間,我們都會(huì)‘雙想’不止,做深、做透、做實(shí)每一個(gè)細(xì)節(jié)的復(fù)查。”鐘丹華說。

神舟十七號(hào)載人飛船是使用鎘鎳電池作為主電源儲(chǔ)能電池的收官之作。為了確保順利完成整船測(cè)試,張振、陳健、楊波等試驗(yàn)隊(duì)員提前趕到發(fā)射場(chǎng),連續(xù)幾個(gè)通宵開展鎘鎳電池活化工作,鎘鎳電池設(shè)計(jì)師凌玉帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),精準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)判讀與狀態(tài)確認(rèn)。隨著長壽命大容量鋰離子電池的安全性得到廣泛驗(yàn)證,我國神舟飛船后續(xù)將采用鋰離子蓄電池。

驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了升級(jí)

據(jù)神舟十七號(hào)載人飛船試驗(yàn)隊(duì)技術(shù)總負(fù)責(zé)兼副隊(duì)長、八院載人飛船副總師孔旭東介紹,神舟飛船在空間站組合體狀態(tài)下,所處的力學(xué)環(huán)境極為復(fù)雜。為了進(jìn)一步提升飛船在軌的安全性和可靠性,不斷識(shí)別空間站運(yùn)營階段可能出現(xiàn)的各類風(fēng)險(xiǎn),八院研制人員對(duì)神舟十七號(hào)載人飛船的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了升級(jí)。

神舟載人飛船對(duì)日定向系統(tǒng)有2臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),位于太陽電池翼與神舟飛船艙體之間,是驅(qū)動(dòng)太陽電池翼實(shí)現(xiàn)對(duì)日定向的動(dòng)力源,也是艙內(nèi)電能供給唯一通路,被認(rèn)為是整船電能傳輸?shù)?ldquo;咽喉”。

空間站的三艙構(gòu)型,對(duì)載人飛船驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)形成了復(fù)雜且多變的熱應(yīng)力環(huán)境,對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)軸系的熱匹配性、抗力學(xué)載荷適應(yīng)性、內(nèi)部電傳輸安全性都提出了更高的要求。

在確??煽啃园踩缘那疤嵯?,八院研制團(tuán)隊(duì)全面優(yōu)化技術(shù)方案,充分識(shí)別技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),深入細(xì)致技術(shù)交底,通過提高機(jī)電驅(qū)動(dòng)能力,增加電氣隔離間隙,優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)空間。

升級(jí)版驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將電氣安全間隙增大了1倍,安全距離的提高,意味著加厚了這座電傳輸通路上重要關(guān)卡的“城墻”,加寬了“護(hù)城河”,大大降低了擊穿、放電等高風(fēng)險(xiǎn)情況發(fā)生的可能性。

這一系列的優(yōu)化和能力提升,實(shí)現(xiàn)了技術(shù)改進(jìn),裕度提升,提高了復(fù)雜的空間環(huán)境綜合效應(yīng)的適應(yīng)能力,確保載人飛船在軌穩(wěn)定運(yùn)行。

所有細(xì)節(jié)用數(shù)據(jù)說話

神舟十七號(hào)載人飛船采用自主快速交會(huì)對(duì)接與90噸級(jí)空間站組合體在前向端口對(duì)接,歷時(shí)約6.5小時(shí)。至此,八院研制的異體同構(gòu)周邊式對(duì)接機(jī)構(gòu),已在軌完成30次空間交會(huì)對(duì)接和25次分離,產(chǎn)品狀態(tài)穩(wěn)定,工作可靠。

據(jù)八院神舟載人飛船對(duì)接機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師姚建介紹,為了確保對(duì)接機(jī)構(gòu)具備多種復(fù)雜工況下的捕獲緩沖能力,每個(gè)對(duì)接機(jī)構(gòu)均需要通過31次捕獲緩沖試驗(yàn),準(zhǔn)確掌握對(duì)接時(shí)最大軸向沖擊力和對(duì)接環(huán)的特性參數(shù)。再通過連接分離試驗(yàn),精確獲得分離速度的千分之一變化。

依托大量的成功飛行數(shù)據(jù),八院研制團(tuán)隊(duì)從分系統(tǒng)級(jí)、單機(jī)級(jí)、部組件級(jí)三個(gè)層次建立了數(shù)據(jù)包絡(luò)分析機(jī)制。上百個(gè)關(guān)鍵參數(shù)建立的數(shù)據(jù)包絡(luò)根據(jù)飛行試驗(yàn)結(jié)果動(dòng)態(tài)調(diào)整,對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)裝配過程進(jìn)行指導(dǎo),對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行預(yù)測(cè),以提前發(fā)現(xiàn)潛在缺陷,提前采取干預(yù)措施。

在神舟十七號(hào)載人飛船發(fā)射任務(wù)中,為了滿足多線并舉、兩艘飛船同時(shí)開展發(fā)射場(chǎng)工作的需要,研制人員還重新梳理流程和識(shí)別風(fēng)險(xiǎn),明確八院產(chǎn)品主線工作213項(xiàng)、關(guān)鍵參數(shù)229個(gè)、操作風(fēng)險(xiǎn)183個(gè),通過嚴(yán)控?cái)?shù)據(jù)超差,精準(zhǔn)數(shù)據(jù)判讀,全面復(fù)查“雙想”,消除人為因素問題,規(guī)避了各類風(fēng)險(xiǎn)。

(原標(biāo)題:更嚴(yán)·更慎·更細(xì)·更實(shí) 詳解神舟十七號(hào)成功發(fā)射的奧秘)

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