封面新闻记者边雪
11月15日晚,海南文昌航天发射场,长征七号遥九运载火箭托举天舟八号货运飞船,完成了今年第二次宇宙级“太空快递”送货任务。
天舟八号货运飞船,是世界现役货物运输能力最大、在轨支持能力最全面的货运飞船。作为改进型货运飞船,此前发射的天舟六号、天舟七号,已经比更早之前的天舟飞船增加了24%的装载空间;而这一次即将发射的天舟八号,又在此基础上增加了200多升、100多公斤的载货量。
“从天舟六号到现在,我们基本上每艘船纯货物物资都是5吨多,但是它这里边的配置根据任务需要是不一样的。”中国航天科技集团方方在采访时表示,前期维持空间站长期生存,10年寿命的物资要多一些,维修备件多一些,现在上面物资存得比较让人放心了,我们就要大量开展空间实验,所以实验载荷也就多一些。
封面新闻记者注意到,此次任务中,不乏“四川智造”的身影:助力“太空快递”火箭成功升空的油面电位计、搭建连接天地“生命线”的航天测控通信系统、为运载火箭装上“眼睛”的外测安全分系统脉冲相参应答机……
天舟八号成功“发货
为天舟八号货运飞船的“专车”上好保险
作为天舟货运飞船的“专车”,承担此次“送货”任务的长征七号运载火箭,已经成功将天舟一号至天舟七号货运飞船成功送入预定轨道。
在此次发射任务中,中国航天科技集团有限公司七院所属的四川航天烽火伺服控制技术有限公司生产的油面电位计就应用在火箭的伺服机构上,助力长征七号遥九运载火箭顺利升空。
油面电位计用来反馈伺服机构油箱中的油面高度是否符合技术条件,负责检测并反馈伺服作动器的位置信号,以保证伺服机构的液压系统压力稳定,其性能指标的准确性和可靠性直接影响伺服机构的控制精度,关乎火箭飞行成败。
生产过程中,对油面电位计的加工、装配等各个环节都有着严格的标准。“这批次的油面电位计是全新的产品,没有任何经验可以借鉴,其加工最高精度达到一根头发丝的四分之一。”成都市首席技师工作室带头人韦登川告诉封面新闻记者,“当时,摆在我们面前的有20余项生产技术难题。”
长度长,如何保证直线度?精度高,如何保证加工合格率?间隙小,如何保证装配的成功率?调试难,如何保证线性度满足工艺要求……同时由于时间紧迫,生产压力大。为了解决这些难题,生产车间组建了“机电先锋突击队”进行任务突击。
在“成都工匠”韦登川的带领下,突击队把航天精神与工匠精神有机融合,迅速制定了突击作战方案:工艺组组长黄博带领工艺团队开展工艺技术精细化提升工作,识别产品的质量风险点,梳理出了多余物、电气故障、机械故障36种故障树模式,针对性制定了120条风险预防措施,并一一落实在工艺文件中;计划调度员王国宏高效协调,确保了零组件齐套出库,并协调加工完成了10多件专用工装,做好了任务突击的后勤保障;突击队员刘军同志手拿烙铁,与现场10余名突击队员埋头苦干。
通过工艺试验件20多次的反复试验、验证,有效解决了油面电位计的连接柱易氧化、粘座时垂直度难保证、端盖压装易报废、零位安装尺寸间隙小等关键技术难题,确保了这批产品保质保量按时完成交付。
为运载火箭装上“火眼金睛”、搭建天地“生命线”
此次任务中,中国电子科技集团公司第十研究所(以下简称“十所”)为天舟八号货运飞船及火箭搭建起天地“生命线”,配备了“火眼金睛”,实现了发射任务准确的“时间基准”。
据十所工作人员介绍,陆海天基测控通信系统构建了新一代测控通信系统,负责对长征七号遥九运载火箭、天舟八号货运飞船等航天器进行轨道测量、遥测遥控和数据传输,是航天器在太空与地面联系的唯一纽带,就像放风筝的风筝线,因此,航天测控通信也被大家称为航天器的“生命线”。
值得注意的是,十所研发的“基带池”新技术体制也全面参与本次发射。
基带池秉承“硬件平台通用,软件定义功能,任务动态部署,系统成长演进”的设计理念,是一个共享、通用、大规模信号处理平台,可以同时运行多种测控、数传工作模式,并且兼容不同信号形式、不同频点、多个目标;具备自动化运行能力,实现了测控资源云架构管控,可以根据任务占用和设备健康状况,自行按需分配计算资源。
发射、升空阶段,如何保证运载火箭飞行无误?在长征七号遥九运载火箭上,十所外测安全分系统脉冲相参应答机与地面系统协同完成火箭飞行的测速、定位,对运载火箭全程实时航迹测量,并判断飞行是否正常,直到箭船分离,提供精准的外测数据,承担着运载火箭“眼睛”的功能。
火箭想要精准成功入轨,T0控制台是关键。
“T0控制台是安装在发射场系统中的重要设备,主要提供火箭发射的倒计时、反馈运载火箭的点火和起飞时刻,并分发到通信、测量和控制等系统。”十所工作人员向封面新闻记者解释道,T0控制台不仅要准时发出点火指令,而且要反馈点火是否成功、是否成功起飞、何时起飞等信息,为各系统配置的时统设备担任着“时间指挥官”的角色,为航天发射、轨道测量、信息传输提供标准时间和频率信号,以3000年不差1秒的精度,为分散在各地的用户设备进行“精准同步”。