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聚焦神八回家的“守望者”
 



  发表日期:2011年11月29日   出处:新华网        【编辑录入:飞沙

  “回家了!”17日19时32分,在无数双眼睛的见证下,神舟八号返舱安全着陆。我国航天自主创新的诸多优势技术,γ高度表、“回收一号”雷达、连接分离机构……默默守护神八回家,在天地之间的广阔旅程中留下中国航天人的闪亮足迹。

  γ高度表——实现了神八的“Made In China”

  在神舟八号飞船返回舱主伞打开后,有一个国产化关键设备——中国航天科工集团公司自主研制的γ高度表,首次在我国载人飞船返回中启用,它也是神舟飞船最后一件实现国产化的单机设备,实现了神舟飞船的“Made in China”。它的成功应用,赢得各方的一致赞誉,再一次振奋了民族的志气。

  据了解,γ高度表随神八经历发射、在轨飞行、交会对接和再入返回共四个飞行阶段。在飞行任务最终的回收着陆段,距离地面约8000米高度主伞打开后,γ高度表开始加电工作,工作10分钟直至着陆全过程,在着陆前1秒距离地面约9米高度时,给出预指令信号,提示航天员即将软着陆。在着陆前“0秒”距离地面1米高度左右给出点火指令,启动返回舱反推发动机点火,减缓返回舱下降速度,实现飞船返回舱安全软着陆。

  γ高度表工作系统是神八飞行任务的最后环节。因此该设备的成功与否,不仅直接关系到神舟飞船飞行任务的圆满完成,更关系到航天员的生命安全。之前,由于该装置的技术复杂性,我国一直未能掌握关键技术。18年来,中国航天科工三院35所几代航天人发出铮铮誓言,连续攻克难关,淡泊名利、无私奉献,为神八提供最终环节的安全保障,也进一步证明了中国航天的强大研发能力。

“回收一号”雷达——八次护送神舟“回家”

  内蒙古中部大草原上,由中国航天科工二院23所研制的LM-313雷达,又名“回收一号”雷达。它极目九天,没有漏掉神八进入黑障区后的任何一段,又一次完美记录下神八在返回地球之前的轨迹。这也是该雷达第八次护送神舟回家。

  据了解,在此次与天宫一号分离完成之后,神八在进入大气层的过程当中,在返回地面前,进入到距地面120㎞-40㎞高度的稠密大气层时,由于7.9km/s的高速度,与周边的大气摩擦产生高温,导致大气分子电离化,形成离子壳,致使隔绝了飞船与地面遥控设备与其通信,因此也就失去了联系,这也就是“黑障区”。

  而LM-313雷达正是弥补了地面遥控设备的不足,通过雷达反射式跟踪保持对飞船的连续跟踪,直至飞船着陆,为准确定位飞船着陆点提供了精确数据。

  早在1999年,LM-313雷达就完成了对“神舟一号”的回收段跟踪测量任务。至2008年9月,它已连续七次圆满完成神舟飞船回收任务。2009年,在此前基础上,23所研发团队以提高系统性能、可靠性、维修性为主要目的,对雷达进行升级改造,对易损寿命件进行更换。

  实践证明,在黑障区中,它是神八的“眼睛”,是每次伴随“神舟”安全穿越黑障区的卫士。有关专家表示,改造升级后的LM-313雷达,提高了系统性能、可靠性、维修性,虽然外形变化不大,但已属第二代雷达,为未来的载人航天打下了良好基础。

  连接分离机构——收放自如的飞船臂膀

  神舟飞船轨道舱和返回舱之间的一号锁,是保证航天员顺利返回地球的第一道安全保障;返回舱和推进舱之间的二号锁,是保证返回舱进入大气层后在预定时间预定地点着陆的首要设备;飞船着陆前,抛底锁的动作则关系到防热大底能否按时抛掉、降落伞能否正常打开,是返回进入大气层时保障航天员生命安全的第一道程序。

  从神一到神八,这些舱和舱之间的连接分离机构,既保障了飞船的运行返回,又为交会对接奠定了坚实的技术基础。

  “这次神八要与天宫一号实现交会对接,对接的一刻,飞船势必承受前所未有的冲撞载荷,这就要求‘连接分离机构’的连接强度必须比以前更强,而且更敏捷。”14年来一直从事“连接分离机构”研制的中国航天科工三院111厂高级工程师、主管设计师王智健这样介绍。

  王智健告诉记者,针对交会对接任务提出的要求,技术人员对“连接分离机构”进行了复核复算,并通过使用新的高强度钢材,提高了结构件材质水平和防腐性能,提高了飞船的对接强度和连接强度。

  据介绍,研制“连接分离机构”的难点体现在三个方面:一是作为飞船的臂膀、连接三舱的骨架,它的牢固性就是飞船的牢固性,没有它,飞船就是分开的几个舱段,无法成为整体;二是作为执行舱段分离的唯一设备,三种锁必须按时果断启动,执行分离,否则后续任务都将受到影响,关系成败;三是这些要求很难在地面模拟测试,必须想方设法确保产品质量,产品一旦上天没有任何修复余地。

  对三院111厂来说,不可能等飞船组装好之后再来试验连接分离机构是否牢固,只能在设计阶段全面提高加严要求。而该厂采取了同样工艺生产4件产品的模式,将其他3件产品做破坏性试验测试其强度,选取1件产品最终交付。

  这是万无一失、严谨细致的航天文化的集中体现。三院111厂负责人说,神舟八号飞船虽然不载人,但三院111厂抓住这次机会,组织了技术分析论证,针对今后有航天员参与的一系列任务,提前做好了准备。
 

 


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