航天電子讓「胖五」更強更壯

2021-01-10 大洋網

在長徵火箭家族中,長五火箭無疑是真正能扛起大梁的「大哥」,未來它也將扛起中國航天深空探測的重擔。「長五」立項之初,就被賦予了將「嫦五」發射到月球上去的使命。在這份使命的背後,九院各單位發揮著重要作用。

作為長五火箭的關鍵創新技術之一,中國航天科技集團九院704所創新的遙測性能增強組合技術一舉突破了遙測高速數據傳輸瓶頸,大幅提升遙測系統性能。該技術屬國內首創,成功解決了困擾遙測領域數十年的解調門限效應問題,能夠在較小的建設成本下,大幅提升整個遙測系統的性能。


同時,作為傳感器、變換器產品的主力配套單位,704所為長五遙五火箭箭上配套了1000餘臺產品,應用於測量系統、控制系統及發動機參數測量,這些產品遍布全箭,清晰準確地感知箭上各個系統和部位各種參數的狀態,用於測試過程中各系統狀態的評判、飛行過程中箭上工作狀況評估、控制和飛行結果分析。

在長五火箭點火升空進入預定軌道的過程中,704所衛星導航設備發揮了重要作用。這些導航設備好比是火箭「方向盤」的重要部件,確保火箭入軌精度;為遙測系統配套的定位接收機主要用於火箭飛行中的實時定位報軌,是測量系統的「千裡眼」。兩套產品為確保火箭高精度入軌發揮了重要的作用。


此次發射任務中,704所在發射場配置了火箭遙測地面接收系統,為長五火箭發射前的最後一次診斷測試提供可靠的信號接收、數據判讀依據。

為了提高長五火箭相關產品的生產效率及生產質量,704所從高度數位化和高度信息集成的業務流與信息流入手,應用新一代信息採集與管理技術,開展技術創新和流程優化,全方位的提升運行效率。據不完全統計,長五火箭產品印製板的自動化率達82%,定位接收機、數據綜合器、遠置數據綜合單元的生產周期及生產響應時間也由原來的6~7天,縮短至了2.5~3天,生產效率得到顯著提高。

該所還為長五火箭配套生產的箭上遙測系統電纜網共計一百餘根,它們遍布全箭,就仿佛火箭的「神經系統」,是承載各類遙測參數並進行信號傳輸的有效載體。

九院13所雷射導航公司為長五遙五火箭提供了雷射慣組,作為火箭控制系統關鍵單機,雷射慣組用於火箭制導與姿態控制,為火箭在軌修正、深空機動、捕獲制動等動作提供航行、位置、姿態、速度等物理信息。

該所時代光電公司共為長五火箭共配套3類單機,光纖慣組作為雷射慣組的備份,用於火箭的導航與制導,具有測量精度高、可靠性高等優點;光纖速率陀螺用於火箭的姿態控制,具備測量速度快、瞬時精度高等優點;加表裝置用於敏感火箭橫法向瞬時加速度,供控制系統減載使用。

在此次任務中,九院539廠為長五遙五火箭測量系統配套了一、二級遙測天線,脈衝應答機天線,GPS接收機天線,安全指令接收機天線,功分器,高頻電纜線等。這些大大小小功能各異的天線產品,分布在火箭的外層,主要實現測量系統的信號發射和接收,為不同的設備做著或收或發的「跑腿」的工作。可別小看了這些簡單的工作,沒了它們,整個火箭就沒了「眼睛」「耳朵」和「嘴」。

九院289廠則主要負責長五火箭助推段數據採編器的設計研製任務。該廠為火箭配置了數據採編器,負責採集助推段分離前火箭飛行過程中的振動、溫度、液壓等環境參數和電性能參數,以及火箭控制系統的數字量參數,將火箭即時的飛行狀態反饋給地面指揮中心,是火箭升往太空路上的第一雙「眼睛」。

九院200廠負責研製長五火箭控制系統的部分單機、箭上電纜網、地面測發控設備,在火箭的總裝測試、飛行過程中至關重要。3種綜合控制器和箭上電纜網作為控制系統的重要單機和「神經網絡」,通過電纜網對各系統按預定時間發出相應時序信號,確保火箭點火起飛、姿態控制、各級分離等重要環節萬無一失。

據了解,在長五火箭電纜網生產過程中,200廠在電纜網編制和點膠過程創新採用防水、防潮工藝,確保生產產品適應「三高」環境,避免產品水土不服,影響火箭發射節點。同時,該廠為火箭控制系統的地面測發控設備配套了發控轉接組合,在火箭發射任務時,它被指揮控制大廳零號指揮員操控,當發射倒計時到零秒時,指揮員按下點火發射按鈕,將點火信號傳輸給火箭計算機,確保火箭準時點火升空。

九院165廠桂林航天公司為此次任務配套了磁保持繼電器,該繼電器填補了國內外同類型切換功能密封繼電器空白,具備環境指標高,可靠性高等特點,在我國航天多個重要型號中成功應用,起到了點火控制、信號傳輸的關鍵作用。

發展航天電子技術,助推航天強國建設。嫦娥五號探測器月球探測任務圓滿完成後,九院這支航天強國建設的主力軍將繼續堅持創新驅動戰略和轉型升級發展戰略,積極投身各項國家重大工程任務,為我國航天事業貢獻力量。

文、圖 廣州日報全媒體記者肖歡歡通訊員 孫喆

廣州日報全媒體編輯蔡凌躍

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