[举世时报-举世网报导  记者 刘扬]5月5日,中国新一代载人飞船实验船(简称“实验船”)在长征五号B(简称“长五B”)运载火箭的搭载下,从海南文昌发射场成功升空。该实验船是我国成立下一代空间站的主要运载东西,将为将来航天员六合来回打下手艺根本。 作为我国载人航天工程副总批示单元,中国电子科技团体有限公司(简称“中国电科”)在本次使命中继续阐扬本身在测控通讯、元器件研制方面的焦点感化,承当运载火箭系统、测控通讯系统、发射场系统等浩繁系统的研制和保障使命,供给了上千台/套整机装备和千余只关头元器件,为发射使命增加“五彩缤纷”的庇护,周全保障实验船和火箭发射的平安可控。

蓝色气力:超年夜超能太阳电池阵延续赋能

当航天飞翔器离开运载火箭,驶进茫茫太空,就需要依托配备的太阳电池阵获得能量。太阳电池阵在飞翔器进轨早期睁开成翼,经由过程光生伏殊效应将太阳光能改变为电能,在飞船飞翔的光照区向各分系统和有用载荷供给电能,并向蓄电池组供给充电电能,确保飞翔器自立飞翔。

与神船飞船比拟,本次发射的实验船体型更年夜,既能载人也可载货,而且可反复利用。“年夜”体魄天然需要“年夜”电池。中国电科为实验船量身定制了“超年夜超能”太阳电池阵,是我国现在LEO轨道发电面积最年夜的三结砷化镓刚性太阳电池阵,具有转换效力高、抗辐照机能好等特点,可知足使命的高输出功率要求。同时,为了进步太阳帆板有用布单方面积的布片率,中国电科设计了年夜面积电池,是现在我国在轨利用单面子积最年夜的三结砷化镓太阳电池。

据测试,太阳电池阵电池电路在对力学情况和热情况的顺应性方面,均表示出杰出的顺应性,到达国际进步前辈程度。

在货色返回舱里,也有中国电科配备的超强力电源。一次电源分系统是返回舱的心脏,为返回舱供给能源“血液”。从承接该项目,至2020年实验船货色返回舱成功发射,中国电科项目研制团队前后完成了一系列研制出产使命。该系统立异性冲破了一系列手艺,实现了传统航天器中需要多台单机才能实现的全数功能,包管了货色返回舱一次电源分系统的小型化、轻量化,极年夜减轻返回舱本身的重量。另外,该系统初次在返回舱采取了高能锂原电池组,在有限的体积内晋升整机比能量,助力货色返回舱强力升空与有用运行。

热色庇护:测控之网时刻护航

实验船使命拉开了我国空间站时期的年夜幕,天然被全球注视。无数双眼睛都在盯着飞船的一举一动,如何确保飞船及时“直播”,不留盲区呢?

中国电科在背后牵起了密不通风的测控通讯“鹞子线”,如太阳光般无处不在,确保实验船行迹无漏掉。

测控通讯系统就像“千里眼”和“顺风耳”,领受和传递着实验船的每个信息,节制在各飞翔阶段的轨道丈量、远测、远控和图象传输等工作。为了安插这条“鹞子线”,中国电科在陆、海、天全方位系统结构了地面雷达、地面测控站、海上丈量船及中继卫星系统,毗连地面与长五B火箭、地面与实验船、批示中间与各个测控站点,包管长五B成功升空,将实验船成功送进预定轨道,并全程守护实验船顺遂完成在轨实验使命。

在广袤年夜地,经由过程从南到北、从东到西鳞次栉比的地面测控站,对飞船直接进行着跟踪丈量、远测、远控和通讯;在茫茫远洋,了望船盛食厉兵,勇担火箭和飞船海上跟踪测控的重担;在艰深天穹,中继星上下行链路,勾联六合,在六合间架起一座信息传输的“高速公路”,经由过程它,实验飞船上的各类实验数据,将及时传输回地面,地面的各类指令,也将及时节制着实验的历程。

安装在境外的同一测控系统,完成了对本次发射勾当关头弧段的测控使命。据领会,该测控站颠末革新进级,功能齐备,具有尺度模式、相关扩频、非相关扩频、数传、测控数传一体化等工作模式,是国内首套实现全主动化测试标校、打算驱动的长途高精度主动化运行的系统,是“有人值守、无人操纵”的新一代测控装备。

有了完整的测控系统,实验船随时在线不是题目,那末,在如斯高空飞翔的环境下,如何能实现“远在天边,近在面前”的不雅看结果呢?中国电科研制的卫星通讯系统和实况电视系统阐扬了主要感化。

卫星通讯系统是通讯测控网的神经系统,各类数据、语音和图象信息,在各测控站点与批示中间之间要完成信息传输,要靠它来完成;实况电视系统可以收集从火箭焚烧的霎时到火箭上升阶段的关头场景,照实记实,高清传输,为批示员供给可视化决议计划手段的同时,也为电视台供给高清的画面图象。

金色年夜脑:周全革新进级,知足多使命协同需求

要想实现实验船的平安飞翔,需要自立可控的“聪明年夜脑”,北京航天飞翔节制中间计较机系统和批示显示系统就犹如人的年夜脑,掌控着全部使命周期数据的发送、领受和处置工作。

本次使命,中国电科承当了北京航天飞翔节制中间计较机系统和批示显示系统扶植及革新工作,对系统进行了周全进级,注进更多“金色”的聪明。

在批示显示系统的扶植进级中,中国电科注进了“多批示厅协同节制”理念。“将来空间站为多方针飞翔使命,协同工作需要多专业、多部分职员共同努力,其配套批示场合的显示信息也需要整合到同一平台,实现协同切换。”测控中间计较机及批示显示系统项目总师华伟先容,“多批示厅协同节制”理念操纵进步前辈的散布式旌旗灯号播控系统,可以实现各厅图象信息的融会同享、交互推送,知足空间站多使命场合批示显示保障需求。该理念可以实现“1+2+1”的使命保障模式,即1个在履行使命,2个联试使命和1个使命筹办并行的工作模式。

另外,批示显示系统采取当前主流的小间距LED显示屏及散布式旌旗灯号播控拼接系统。比拟传统的投影幕,小间距LED显示屏具有更高的靠得住性和寿命、更高的分辩率和亮度和更宽的色域和更高的饱和度等特点,可以或许为各类飞翔节制使命供给有力保障。

无色神经:关头器件,保障平稳运行

非论是火箭腾空,仍是实验船在轨运行,都离不开关头器件的有力支持,这些关头器件感化重年夜,如同人身上的“神经”,为飞翔器的健康运行输送血脉。

在长五B身上,中国电科配备的伺服节制器实时间指令变换器感化重年夜,可以确保火箭领受准确的指令,确保发射姿态。

助推伺服节制器是长五B节制系统主要的智能电子装备之ー,其领受处置来自箭载计较机发出的节制指令,及时进行综合校订运算,有用节制火箭助推器的摆动角度,确保火箭的发射姿态。助推伺服节制器的研制冲破了多项关头手艺,有的手艺属国内运载初次利用,进步了伺服节制的精度和不变性,年夜年夜下降了助推伺服节制器的体积、功耗、重量。

时候指令变换器是专用于长五B助推模块丈量系统的箭上产物,其首要功能是及时监控火箭飞翔状况,收集阐发火箭飞翔节制参数,是长征五号运载火箭的主要单机之一。

在实验船上,中国电科配套了“新一代”Ka频段12W空间行波管,可实现对视频、话音、远测数据的微波旌旗灯号放年夜。针对实验船焦点单机功耗、重量、靠得住性更高档要求,中国电科采取进级版的设计和布局,使之功耗年夜幅度下降,重量明显减轻,制品率成倍晋升,工作电压、射频参数具有更高的一致性,在凹凸温全气压的极端情况下都可不变运行,有用晋升了飞船传输信息的速度,年夜幅下降误码率。

宇航用光缆组件作为实验船的“神经收集”,起着载人飞船内信息互通互联的感化。为加强光缆组件的保存能力,中国电科项目团队连系航天现实利用,进行了产物道理和工艺的全新设计,将光缆组件的情况顺应性稳步进步,让载人飞船的这些“神经”韧性实足。产物不但具有重量轻、消耗低等特点,并且可以或许知足机械、温度、空间情况顺应性,到达载人飞船的需求。

在火箭和实验船上,中国电科设置装备摆设了各型各类的传感器,针对使命特征,对新研产物进行手艺冲破,同时对传感器进行了进级革新,确保长命命、高靠得住。

新研制的真空传感器用于测试成份复杂的夹杂气体工质,利用时需频频承受刹时从真空情况到常压情况的气压冲击工况,常规的真空产物底子没法耐受。中国电科研制团队立异冲破,设计了全新的电路,知足了工程需要;新研制的高温传感器,要求在常温到几百度的温度冲击情况下长时候工作,并实现温度的精确丈量。设计职员经由过程年夜量尝试,摹拟产物利用情况考量材料耐受性,终究冲破了材料选材的局限,实现产物在卑劣情况下的长命命高靠得住工作。

在长命命攻关工作中,中国电科解决了化学量传感器敏感元件持久工作后的漂移题目,确保气体传感器、湿度传感器、水质传感器的不变性和情况顺应性,有用保障空间站内航天员工作和糊口情况;在高靠得住性攻关工作中,解决了用于监测航天员糊口情况氧气含量传感器敏感器件情况耐受性题目。