读热点 “亦庄智造”护航神舟十四号筑梦苍穹

李亚丽 2022-06-06

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  视觉中国/供图

  2022年6月5日10时44分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号F遥十四运载火箭,将神舟十四号载人飞船和3名中国航天员送入太空。据介绍,神舟十四号载人飞船将创下多个“首次”

  ①神舟十四号是中国空间站任务转入建造阶段后的首次载人任务。

  ②神舟十四号与空间站在轨运行期间,将首次迎来其他航天器(问天实验舱、梦天实验舱、天舟五号货运飞船、神舟十五号载人飞船)“访问”,神舟十四号航天员乘组将亲身见证并推动中国人的太空家园“越建越大”。

  ③神舟十四号将在太空迎来神舟十五号飞船对接空间站,首次实现两艘载人飞船同时在轨。

  ④神舟十四号将首次实现航天员乘组在轨轮换。神舟十四号与神舟十五号航天员乘组将同时在轨驻留,6名中国航天员齐聚太空,见证逐梦太空征程上的新奇迹;神舟十四号航天员乘组均是我国第二批航天员,可以说是空间站任务以来平均年龄最小乘组。

  ⑤值得一提的是,神舟十四号作为神舟十三号的应急救援飞船,于2021年8月进驻酒泉卫星发射中心,首次创造了待命长达7个月的纪录。

  “发现并捕获目标”“雷达跟踪正常”……6月5日上午10时44分,神舟十四号载人飞船在酒泉卫星发射中心点火发射。几分钟后,神舟十四号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。这份成功背后,离不开“亦庄智造”的硬核护航。

  航天火箭公司多项科技成果助“神舟十四号”奔向太空

  从飞船的数据“管家”——黑匣子、“电话交换机”——数传复接器、“监测器”——内置式相对位移传感器,到火箭的“感官”——传感器、“导航仪”——卫星导航接收机、“神经系统”——电缆,再到地面测控通信设备,航天长征火箭技术有限公司(以下简称航天火箭公司)参与到了此次发射任务的各个环节。

  神舟十四号飞船用于记录重要数据和声音的黑匣子就是由航天火箭公司研制的神舟载人飞船应急数据记录器,这已经不是该设备第一次参与到神舟任务当中来了。从神舟一号开始,每一艘飞船均装备了航天火箭公司研发的黑匣子,而经过两次重大技术改进后,其在抗冲击防护能力、存储容量等关键指标均有较大提升。在神舟十四号开展天地通话时,如何保证神舟飞船里的航天员与地面控制中心人员对话语音清晰?如何保证语音对话是连贯的而不是逐字弹出?如何保证对话的顺序合理而不是先说的后听到或者后说的提前播放“?信息传递的准确性在此次任务中至关重要,尤其是数字话音,既要保证话音的源码连续,还要保证中转的话音数据正确无误,最终产品选用了先进先出缓存处理方式,保障天地通话时数字话音通信的连贯完整。”航天火箭公司技术人员表示,为此,公司研制的数传复接器采用双机冷备份设计,电源、接口、总线模块都有备份,主备份模块相互独立,互不干扰,并且采用先进先出原则。在接收到航天员的语音数据后,先进行缓存处理,将数据组合成一路高速数据流,输出给发射机并传回地面。这样一

  来,先接收到的数据优先输出,从而保证了地面控制中心人员接收语音数据的有序性。飞船在轨飞行、交会对接中,如何控制好飞行姿态?原来,神舟飞船的推进分系统中“藏着”4个小型“监测器”,这是由航天火箭公司研发的被称为内置式相对位移传感器的小设备,负责推进剂剩余量的监测,分系统根据监测数据,合理利用四个象限推进剂来控制飞船飞行姿态。这4个传感器已经是第六次参加神舟飞船任务了,不仅具有小型化、轻量化、高可靠的特点,还能适应从真空到超20个大气压力的气压环境。

  搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭上也可以看到航天火箭公司的身影。比如,获取飞行过程中火箭各系统的工作状态参数、环境数据以及飞行过程中关键部位的实时图像的遥测传输设备,遍布航天器各个关键部位、可实时监测火箭健康状况的各类传感器,为火箭“指路”的星导航接收机,遍布火箭全身的九项百余根电缆……

  此外,航天火箭公司还为运载火箭研制了北斗/GNSS地面测试设备,布控于酒泉卫星发射中心,配合完成火箭进场以后的多次总检查,确保运载火箭北斗/GNSS外测设备工作正常;为酒泉卫星发射中心和航天测控网配置了多套火箭遥测地面接收系统,执行火箭遥测信号接收任务,为运载火箭状态判读提供重要依据;为载人航天地面测控网提供了多套测控设备,完成神舟十四号飞船的数传、话音、遥控、遥测和测距测速等任务,为飞船准确、安全运行提供保障。

  中航智直升机无人化改造首次应用于国内航天搜救领域

  在此次任务中,北京中航智科技有限公司(以下简称中航智)研发生产的无人直升机系统圆满完成了发射保障任务,这也是国内有人直升机改无人技术在航天搜救领域的首次应用。

  发射首区以沙漠、戈壁、山地为主,如何在复杂的地形情况下实现观测、搜索的高要求?“我们承担的是神舟十四号发射任务中的景象观测、搜索等

  工作。”中航智董事长兼总裁田刚印表示,企业自主研发的无人机不仅保障了视野开阔,而且机动能力强,用硬实力保障了高要求。据介绍,投入此次任务的无人直升机最大起飞重量达到700公斤,最大速度为每小时180千米,且能够在六级强风环境下起降。由于具备大荷载能力,除航天保障之外,还可用于装配大型任务设备或同时挂载多种任务设备执行综合任务,也可以应用于应急运输、海上安全搜索等领域。

  中航智应用于此次保障任务的无人直升机是由有人直升机改型而来,原机型已经在7个国家取得适航认证。新机型采用多项有人机电传飞控技术、多余度飞行控制与导航一体化系统、大功率EMA电传作动器、智能供配电管理系统等多项先进技术,完成了高安全、多余度的无人化转型。为什么要进行无人化改造?对此,中航智常务副总裁王康弘表示:“把一架有人直升机改造为无人机,能为直升机延长3至5年的使用寿命。假如每年能够将1000架不同级别的有人直升机改为无人直升机,按照每架直升机配置2-3名驾驶员的比例,每个直升机飞行员综合培训费用80万元,仅从培训费用角度,就可为国家节省费用大约20亿元。”

  据了解,此次任务已不是中航智无人直升机第一次参与国家重点航天任务了,今年4月16日,神舟十三号载人飞船返回舱安全着陆,这背后就有中航智的全力护航。田刚印表示:“随着神舟十四号的成功发射,中国航天再次迈出了坚实一步。继今年4月守护神舟十三号成功返程之后,我们再度承担神舟十四号发射保障工作,重任在肩,使命如磐,我们的研发和保障能力必将精益求精,守护航天事业行稳致远。”

  融媒体中心记者卢金曦

  相关神舟十四号载人飞船有哪些任务

  本报讯中国载人航天工程办公室4日表示,神舟十四号飞行乘组由航天员陈冬、刘洋和蔡旭哲组成,3名航天员将进驻核心舱并在轨驻留6个月。这是中国空间站建造阶段,继2022年5月天舟四号货运飞船成功发射之后的第二次飞行任务,也是该阶段首次载人飞行任务,将在轨完成空间站组装建造。中国载人航天工程航天员系统总设计师、中国航天员科研训练中心研究员黄伟芬接受采访时表示:“今年有两次载人飞行任务,是中国空间站建造阶段的载人飞行任务。神舟十四号飞行乘组将要执行的是空间站建造阶段的首次载人飞行任务,具有承上启下

  的意义。”

  在6个月的飞行中,航天员们要经历的飞行工况极为复杂,包括9种组合体构型,5次交会对接,3次分离撤离,2次转位任务。在这个过程中他们要进行状态监视,必要的时候实施手控操作进行交会对接;还要首次进驻问天舱和梦天舱两个实验舱来完成载人环境的建立;还要在这两个舱完成十几个科学实验机柜的解锁、安装等工作;以及日常组装、建造、维护维修等各方面工作。

  “值得注意的是,他们要首次利用气闸舱进行出舱活动。计划要做2至3次的出舱活动,是首次利用问天实验舱的小机械臂进行出舱。后面还会用小臂和大臂的组合臂进行出舱活动。这些都是全新的状态,对航天员而言挑战很大。他们还要进行太空授课,开展一些其他的空间教育活动及公益活动。”黄伟芬指出,这一次神舟十四号乘组的任务是极为复杂的,对航天员的应急和故障处置能力要求,也比以往更高。

  北京经开区商业航天加速起飞

  本报讯目前,北京经开区已集聚起180家卫星网络关联企业,基本覆盖卫星发射、卫星研制、卫星应用及运营、地面设备制造等四大主要领域,产业集群化发展态势明显。

  随着北京经开区发布星箭网络产业支持政策,并成立星箭网络产业联盟,今年北京经开区星箭网络蓄势待发,即将进入密集发射期。而在国家大力发展航天事业的背景下,北京经开区将不断做强星箭网络产业,串联起商业运载火箭研制、商业卫星研制、地面终端、卫星运

  营服务等星箭网络全产业链的发展。力争到2025年,北京经开区将打造成为国际一流的运载火箭研发创新中心,国内一流的星箭网络产业集群。本报综合报道

  神舟十四成功升空商业航天再迎机遇

  6月5日,神舟十四号载人飞船发射取得圆满成功。在越来越多中国航天员探索苍穹的同时,社会资本和大众对商业航天的关注度也在不断提高。因时而动,顺势而为。为推动商业航天的有序发展,国内一系列政策随之出台。2014年11月,《关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》鼓励民间资本参与商业航天,拉开了本土商业航天的序幕。2015年至2019年,《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015—2025年)》《关于促进商业运载火箭规范有序发展的通知》等一系列顶层政策的出台,进一步为商业航天的发展奠定了基础。2020年4月,国家发改委首次将“航天航空事业”纳入了新基建范畴。蓝箭航天、星际荣耀、星河动力、翎客航天、深蓝航天、零壹空间、中科宇航……随着“政策红利”不断地释放,中国民营商业火箭企业不断涌现。2019年7月25日,由星际荣耀研制的“双曲线一号”运载火箭,成功将卫星送入预定轨道,实现了中国民营商业火箭企业入轨发射“1”的突破。

  星际荣耀副总裁霍甲表示,商业航天产业正在迎来发展机遇期,这个时期可能长达数十年乃至上百年。“我们之所以愿意做纯民营的商业火箭企业,其根本原因是,无论是国际局势变化,还是新的商业需求出现,未来20年、50年,甚至100年,太空经济上升周期的打开会带来很多商业化机遇和变化。”

  蓝箭航天创业仅六年多,却已成为除美国蓝色起源和美国太空探索技术公司(简称SpaceX)之外全球第三家、目前中国唯一同时掌握百吨级液体火箭发动机和中大型液氧甲烷火箭关键技术及研制保障能力的民营企业,并入选工业和信息化部公布的“建议支持的国家级专精特新‘小巨人’企业公示名单(第二批第一年)”。

  蓝箭航天总裁张昌武在接受媒体采访时表示,如今在中国做商业航天,包括商业运载火箭,是最好的一个时代。

  不同于其他的民营商业火箭企业,深蓝航天自2016年成立就专注于自研自产媲美国际市场的中国可回收复用火箭,是一家向国内外市场提供发射服务的商业航天高新企业,也是国内唯一一家实现液氧煤油垂直起降可回收复用的火箭企业。

  目前,深蓝航天的技术水平相当于SpaceX在2014年初的水平,若一切能够按照规划进行,深蓝航天将会在2024年年底之前完成“星云-1”运载火箭的第一次入轨发射—回收任务,正式拉开中国可回收运载火箭商业化运行的大幕。

  数据显示,2022年中国商业航天市场规模预计突破1.5万亿元,相较于2020年预计有47%的增幅,中国商业航天尚有巨量增长空间。

  因此,中国民营商业火箭公司颇具吸引力。“一些国外名校学成归来的应届生愿意加入星河动力。”星河动力创始人兼总裁刘百奇说,将于近期择机实施“谷神星一号(遥三)”商业运载火箭发射任务,任务代号WHITEISTHENEWBLACK。星河动力航天规模化商业发射交付将正式开启。

       来源:亦城时报