2025年04月27日 星期日
聚焦打造善治城市典范 及时研究相关法律问题 不断锤炼干事创业精神状态工作作风 做实做细“一江一河”民心工程 “上海制造”守护航天员回家之路
第2版:要闻 2021-09-18
着陆反推发动机和搜寻信标机保障飞船着陆安全

“上海制造”守护航天员回家之路

昨天13时34分,神舟十二号载人飞船返回舱在东风着陆场预定区域安全着陆,航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波状态良好,神舟十二号载人飞行任务取得圆满成功。来自上海的中国航天科技集团八院,在着陆反推反动机、着陆搜寻信标机等产品和技术的研制上,再次为祖国的航天事业立下新功,稳稳守护航天员的回家之路。

“软着陆”不惧“硬碰硬”

着陆反推发动机是神舟十二号飞船上的重要设备,是决定航天员能否安全回家的最后一棒。自加入载人航天工程研制队伍以来,八院动力所一直致力于反推发动机的研制,拥有坚实的技术基础和丰富的研制经验,其承制的神舟一号至神舟十一号飞船的着陆反推发动机均圆满完成了飞行任务,确保了11名(14人次)航天员安全返回家园。

返回舱从太空回到地面时,进入大气层的返回舱首先利用降落伞稳定其运动姿态,然后着陆反推装置进一步减小返回舱的下降速度。虽然此时已进入着陆缓冲环节,但返回舱仍具有很高的速度和较大的动能,该速度下产生的“硬碰硬”撞击极有可能会对航天员的脊柱造成损伤。

为了保证航天员的生命安全,并且在着陆的最后一瞬依然有良好乘坐感受,着陆反推发动机通过“精准配合”,在降落伞减速的基础上,进一步减小垂降速度:在返回舱距离地面大约1米时,安装在返回舱底部的四个着陆反推发动机将自动点火,并以极强的缓冲力帮助飞船实施“软着陆”。

零隐患确保无遗憾

据了解,为了保证航天员和返回舱内设备的安全,四台反推发动机必须在10毫秒内同时点火,故对发动机质量的一致性要求极高。如此精准而精确的动作,少不了研制团队的严格要求。为此,动力所研制团队对发动机的设计、生产、制造、试验等全程各个环节均严格把关。为了保障发动机性能精度高,在生产、装配全程,每个零部件都经过了严格的检测。其中,在金属零部件的生产环节,为了随时掌握工艺变化,工艺人员全程现场跟踪指导,各工序专职检验员全程参与,各零部件均有完整的原始记录,以确保产品的可追溯性。

由于此次飞船在太空中停留时间较长,面临的考验也更加严酷,为了保证产品的安全性和可靠性,研制团队对产品进行了一系列性能摸底试验、鉴定试验等各种考核验证试验。在交付前,研制人员确保发动机零隐患上天。最终,这四台着陆反推发动机没有令人失望,它们在预定时间内精确、同步点火,此时的返回舱仿佛被踩下了一脚稳、狠、准的刹车,安稳又轻盈地着陆在预定位置。

守护返回舱“生命线”

此次神舟十二号降落的地点是东风着陆场,降落地点十分精准,搜救人员5分钟内已到达现场,任务完成堪称完美。返回舱着陆后,搜救人员之所以能够迅速抵达着陆点,背后离不开返回舱上的“秘密武器”,其中关键的设备之一就是着陆搜寻信标机。这一设备也是由中国航天科技集团八院电子所研发制造的。

电子所信标机研制负责人董巍介绍,信标机是返回舱的重要设备,隶属于载人航天返回舱搜救示位系统,提供着陆搜寻、海上搜寻和国际救援的示位信息功能,支持返回舱搜救任务实施。信标机主要用于出大气层后的直升机搜寻和半双工通信,除发送信标信号外,还可以与地面搜寻人员通话。在返回着陆过程中,航天员通过信标机与地面建立话音通信,保证航天员“回家”过程中能和“家人”实时连线,信标机是着陆返回过程中的“生命线”。

为了这条“生命线”,八院电子所的设计师可谓“绞尽脑汁”。由于对产品的可靠性、低功耗和小型化要求极为严苛,单机采用模拟电路实现方式。面对模拟器件存在的批次性参数差异、个体温度参数漂移等的特性,设计师对器件的原理和经验要求更高,负责人董巍带着设计师团队一起“摸着石头过河”,依次解决了通过三极管控制集电极信号幅度实现不同的调制度、三防点胶对调制度影响以及国产化芯片替换等问题。

载人飞行任务要求尽快找到返回舱、第一时间救援航天员、第一时间报告现场情况,确保航天员生命安全。因此,在每次组批发射前,信标机需完成与各类机载、船载超短波定向仪等设备的信标对接试验和话音试验,充分模拟载人飞船返回舱返回时可能发生的各种工况。团队年轻成员武加纯和崔锐经常需要“上天入海”,转战天南地北的执行对接任务。有一次,武加纯去某海岛参加对接试验,强烈的晕船反应让他呕吐不止。他竭力克服身体上强烈的不适感,集中注意力监测试验数据,不敢有一丝放松,试验结束才感觉身子像被掏空一样虚弱。

信标机产品虽小,工作时间也不长,却也是航天员每次安全返回的关键一环,默默支撑着载人航天任务的完成。

本报记者 叶薇

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