神舟再出發(fā) 智能技術(shù)為航天員保駕護(hù)航

張文麗　杜英

6月17日9時(shí)22分，我國(guó)為空間站項(xiàng)目研制的神舟十二號(hào)載人飛船搭載3名航天員在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功起航，向著太空進(jìn)發(fā)，將我國(guó)航天員送入中國(guó)人在太空中的“新家”。

據(jù)介紹，在神舟十二號(hào)載人飛船上，中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司五院510所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)航天510所）承擔(dān)研制了結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)、熱控、測(cè)控、儀表與照明、環(huán)控生保等5個(gè)重要分系統(tǒng)中共計(jì)43臺(tái)/套產(chǎn)品。這些設(shè)備凝聚著科研人員汗水和智慧的結(jié)晶，將為飛船在軌正常工作及航天員的生命安全保駕護(hù)航。

多設(shè)備加持，保障出艙、返艙安全

在空間站任務(wù)中，航天員要從神舟十二號(hào)載人飛船進(jìn)入到空間站核心艙，其間，要經(jīng)歷多次穿艙活動(dòng)，維持航天員在艙內(nèi)生存的氣體絕對(duì)不能泄露，艙門(mén)是否密封良好具有決定性作用。艙門(mén)檢漏儀的作用就是檢測(cè)神舟飛船的艙門(mén)是否達(dá)到了密封狀態(tài)，并向航天員提供“艙門(mén)已關(guān)好，可以脫航天服”的指令。

“早期的神舟飛船是整艙加壓，通過(guò)檢測(cè)整艙艙壓變化來(lái)判斷艙門(mén)的密封性，這種方法雖準(zhǔn)確、可靠，但缺點(diǎn)是耗時(shí)長(zhǎng)?！焙教?10所所長(zhǎng)助理、機(jī)電產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理王雪松介紹說(shuō)，航天510所研發(fā)的艙門(mén)快速檢漏儀實(shí)現(xiàn)了對(duì)神舟飛船艙門(mén)和對(duì)接面的快速、準(zhǔn)確檢漏，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域的空白。

神舟飛船在執(zhí)行與空間站交會(huì)對(duì)接任務(wù)后，返回艙將帶著航天員和下行貨物“回家”。航天510所研制的國(guó)際救援示位標(biāo)和微波重力水平開(kāi)關(guān)等產(chǎn)品，被用來(lái)快速準(zhǔn)確地找到返回艙，直接決定著整個(gè)任務(wù)的成敗和航天員的生命安全。

國(guó)際救援示位標(biāo)集定位信息獲取、數(shù)據(jù)處理、編碼調(diào)制發(fā)射于一體，具有高定位準(zhǔn)確性，可實(shí)現(xiàn)緊急狀態(tài)下救援的可靠性和實(shí)效性。返回艙落地后，國(guó)際救援示位標(biāo)會(huì)發(fā)射符合國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)、能夠被岸站遍布世界各地的全球海事衛(wèi)星搜救系統(tǒng)所識(shí)別的無(wú)線(xiàn)電信標(biāo)信號(hào)，從而確保搜救人員能夠快速找到返回艙，猶如大海中明亮的燈塔指引著方向。

“從神舟七號(hào)飛船開(kāi)始，航天510所自主研制的微波重力水平開(kāi)關(guān)就成功應(yīng)用到神舟系列飛船和嫦娥探月等各類(lèi)型號(hào)任務(wù)中?！蓖跹┧烧f(shuō)，微波重力水平開(kāi)關(guān)采用更為先進(jìn)可靠的電控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)切換通信天線(xiàn)方向，技術(shù)指標(biāo)和安全性、可靠性均優(yōu)于進(jìn)口的汞開(kāi)關(guān)。

艙內(nèi)外照明，點(diǎn)亮神舟之路

由于空間站在軌飛行會(huì)周期性經(jīng)過(guò)地球陰影區(qū)，經(jīng)歷很長(zhǎng)時(shí)間的黑暗，在交會(huì)對(duì)接中照明問(wèn)題至關(guān)重要。航天510所承擔(dān)了載人飛船艙內(nèi)照明設(shè)備和交會(huì)對(duì)接照明設(shè)備研制任務(wù)，不僅為航天員提供了艙內(nèi)工作、生活照明，也為載人飛船與空間站在陰影區(qū)的交會(huì)對(duì)接提供了攝像輔助照明。

為了滿(mǎn)足空間復(fù)雜惡劣環(huán)境要求，神舟十二號(hào)載人飛船艙內(nèi)照明設(shè)備（近距離泛光照明）和交會(huì)對(duì)接照明設(shè)備（遠(yuǎn)距離透光照明）采用了先進(jìn)的固態(tài)照明光源。固態(tài)照明光源具備耐沖擊、抗振動(dòng)、功耗低、穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn)，但受限于發(fā)光材料的性能，固態(tài)照明對(duì)高溫環(huán)境和低溫環(huán)境都比較敏感。

為降低紫外輻照、總劑量輻照、原子氧等空間特殊環(huán)境對(duì)產(chǎn)品壽命及可靠性的影響，航天研制團(tuán)隊(duì)先后突破了空間二次光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、在軌抗特殊空間環(huán)境設(shè)計(jì)、敏感器件抗力學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)等技術(shù)難題，最終解決了溫度問(wèn)題。載人飛船進(jìn)入地球陰影區(qū)時(shí)，航天員在艙內(nèi)仍可以正確判讀儀表數(shù)據(jù)、手動(dòng)開(kāi)關(guān)指令，為交會(huì)對(duì)接的成功更添一份保障。

儀表設(shè)備+操縱棒，擔(dān)任航天員的左膀右臂

作為我國(guó)載人航天器儀表設(shè)備主要承制單位，航天510所為神舟十二號(hào)載人飛船提供了種類(lèi)豐富的儀表設(shè)備，包括綜合顯示單元、時(shí)間單元、發(fā)聲單元、手控左/右面板單元、編碼指令設(shè)備、手控右艙壁單元和開(kāi)關(guān)指令板等。

作為飛船儀表設(shè)備的承重部件，儀表板整體成框架式構(gòu)型，不僅為儀表顯示設(shè)備和主要手控設(shè)備這些“兄弟姐妹”提供獨(dú)立的“私密空間”，而且為它們提供了準(zhǔn)確可靠的安裝接口。儀表板通過(guò)四個(gè)金屬橡膠減振器實(shí)現(xiàn)與飛船艙壁的可靠聯(lián)接，就像四個(gè)“忠誠(chéng)的軟甲衛(wèi)士”，結(jié)構(gòu)上既有金屬的固有特性，又有橡膠的彈性?！霸陲w船發(fā)射、飛行和返回過(guò)程中遇到巨大的振動(dòng)、沖擊等情況時(shí)，能夠?yàn)轱w船上的儀器設(shè)備提供必要的力學(xué)工作環(huán)境?！蓖跹┧烧f(shuō)，例如在發(fā)射、返回過(guò)程中保證設(shè)備生存，在飛行過(guò)程中改善儀表板上設(shè)備的力學(xué)工作環(huán)境。

另外，在飛船發(fā)射和返回過(guò)程中，航天員的身體被牢牢束縛在座椅上，身體不能前傾以完成對(duì)儀表板上各設(shè)備的操作，為解決這一難題，航天510所研制的操縱棒應(yīng)運(yùn)而生?！安倏v棒桿體設(shè)計(jì)為可無(wú)極伸縮式，航天員可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件在一定范圍內(nèi)任意調(diào)整操縱棒的長(zhǎng)度?！蓖跹┧山榻B道，桿體采用高強(qiáng)度碳纖維材料，比強(qiáng)度高，相當(dāng)于航天員手臂的延長(zhǎng)器。