【航天科工系列产品成功护佑神舟十三号载人飞船平安“回家”】
2022年4月16日 , 神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场预定区域安全着陆 , 航天员翟志刚、王亚平、叶光富状态良好 , 神舟十三号载人飞行任务取得圆满成功 。 此次任务中 , 中国航天科工集团有限公司自主研制生产的多项技术产品为神舟十三号载人飞船顺利返回提供了全程保障 。
“刚柔并济”护神舟
自1999年以来 , 每一次神舟飞船执行任务 , 从未缺少中国航天科工三院111厂研制的连接分离机构的陪伴 , 它犹如飞船收放自如的臂膀 , 在飞行器从起飞、入轨、对接和返回过程中 , 有力连接、及时分离各个舱段 , “刚柔并济”护佑神舟平安 。
“升空时连接要坚强有力 , 分开时要干净利落” , 这是连接分离机构的显著特点 , 更事关任务成败 。 连接分离机构主要包括火工锁和弹簧分离推杆 , 它们在神舟飞船上 , 如“臂膀”一样连接着三个舱段 , 主要位于飞船轨道舱和返回舱之间、返回舱和推进舱之间、返回舱防热大底和舱体之间 。
在飞船发射阶段 , “坚强有力”是对飞行器连接分离机构的首要要求 。 从飞船发射阶段到实施交会对接过程中 , 连接机构就开启了“刚性模式” , 克服空中气流等外力因素的影响 , 避免出现任何松动引起飞船在空中解体的现象 , 保障了飞船各舱段安全有效连接 。
在飞船返回的过程中 , 各个舱段之间的连接分离机构必须确保精准无误的工作 。 首先 , 轨道舱的火工锁及时打开 , 让推进舱和返回舱组合体踏上回家之路 。 当推进舱助推返回舱重返大气层内 , 在预定时间要及时推掉推进舱 , 让返回舱飞向着陆场;当返回舱接近着陆场时 , 舱底端用于防御吸收大气层摩擦热量的防热大底已圆满结束使命 , 需要由抛底火工锁执行抛底任务 , 进而确保返回舱安全着陆 。 抛底锁的动作关系到防热大底能否按时抛掉 , 是返回时保障航天员生命安全的重要程序 。
雷达“标尺”护航平稳飞行
在神舟十三号载人飞行任务中 , 由中国航天科工二院23所研制的两部测量雷达全程保障 , 从神舟十三号返回器进入大气层就开始进行跟踪测量 , 如同一把“标尺”测量实时准确数据提供指控中心 , 并为前方搜救提供有效目标落点数据 , 护航返回器平安落地 。
据悉 , 该两部雷达主要用于完成各类返回器的跟踪测量任务 , 一部测量雷达的核心任务是承担返回器在黑障区内的跟踪测量 , 另一部测量雷达的核心任务是进行返回器在开伞至落地过程的跟踪测量 。
返回器进入大气层时 , 与其周围空气激烈摩擦 , 会形成一个高温高压的电离气体层 , 这个气体层像剑鞘一样包裹在返回器表面 , 隔绝返回器与地面测控站之间的通信联络 , 形成一个黑障区 。 这种危险的现象 , 会使返回器偏离预定的着陆区域 , 延误对返回器的及时搜索和救援 , 严重时还会危及飞行安全 。 当返回器内有宇航员时 , 甚至可能危及航天员的生命 。
为解决黑障区的跟踪测量问题 , 23所自主研制了一部相控阵体制的测量雷达 。 该雷达在吸收了曾十一次成功保障神舟飞船返回的回收一号雷达的任务经验的基础上 , 优化了产品设计 , 在任务保障预案、保障准备等方面有扎实的基础储备 。
回收任务前 , 保障队员通过仔细分析引导数据 , 与用户进行充分沟通 , 并配合用户针对返回任务中黑障区的跟踪测量做好充分的预案 , 着重针对黑障区内返回器对雷达存在隐身现象做好充分准备 , 为返回器回家之途保驾护航 。
另一部雷达是回收任务最末端的跟踪测量雷达 , 它从返回器开伞后开始对目标进行测量 。
返回器进入返回轨道末端 , 利用着陆系统或滑翔飞行使返回舱软着陆的航行轨道 , 称为着陆段 。 在此阶段 , 降落伞对返回器的着陆安全有重要作用 , 但降落伞受风的影响比较大 , 这一阶段一般雷达无法精确测量 , 而光学设备受天气、光线影响 , 无法开展全天时全天候的探测 。
该雷达通过无源定位体制实现对返回器从开伞后至落地阶段的高精度定位 , 全天时全天候工作且无人值守 , 为落点预报和返回器搜救提供及时准确的数据信息 , 站好回收任务的最后一班岗 。
智慧“刹车”提供精度保障
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