10月17日,神舟十一號載人飛船在酒泉衛星發射中心成功發射升空。作為國家部署在最西部的航天科研單位,中國航天科技集團公司五院510所共承擔了神舟十一號五個分系統的43臺(套)產品的研制任務。另據筆者了解,神舟十一號后,除空間站機械臂相機照明外,包括貨運飛船、空間站各艙段在內的我國所有艙內外宇航照明產品均由510所承擔研制。
神舟十一號上,510所共交付43臺(套)正樣產品,產品涉及結構與機構、熱控、測控、儀表與照明、環控生保五個分系統。
510所研制的神舟十一號飛船編碼指令設備,進一步將近兩年來我國電子元器件國產化成果進行應用,代替了原從神舟八號開始使用的進口器件,使設備可靠性進一步提高。
510所宇航機電產品事業部雷志廣接受筆者采訪時說,神舟十一號上,510所承擔了返回艙、軌道艙、交會對接照明系統等所有的艙內外照明設備,憑借雄厚的科研實力,在空間固態照明領域,510所在國內已處于主導地位。
1.點亮“神燈”:飛天之路無暗區
神舟十一號在浩瀚的宇宙遨游過程中,會周期性經過地球陰影區,此時就會經歷很長時間的黑暗,影響在軌任務的順利完成。510所承擔飛船艙內照明設備和交會對接照明設備研制任務,不僅為航天員提供了艙內工作、生活照明,還為載人飛船與空間實驗室在陰影區的交會對接提供了攝像輔助照明。
神舟十一號載人飛船艙內照明設備(近距離泛光照明)和交會對接照明設備(遠距離投光照明)均采用了現有民用市場上大量的LED光源,也就是固態照明光源,但由于受限于發光材料的性能,對高溫環境和低溫環境都比較敏感,為了解決這個應用難題,510所照明研制團隊在10多年前就開始了關鍵技術攻關。
在軌長時間工作溫度高,就得想辦法給設備降降溫;在軌長時間儲存溫度低,又必須想辦法給設備加熱。這兩種科研難題,最終被科研人員攻開。
載人飛船有了艙內照明設備和交會對接照明設備后,當飛船進入地球陰影區時,航天員在艙內仍然可以正確判讀儀表,手動操作各種開關,飛船與空間實驗室交會對接也多了一份成功的保障。
2.小小減振器:神舟儀表“救生衣”
神舟系列飛船和天宮二號空間實驗室的成功發射,我國已掌握了天地往返、航天員出艙和空間交會對接三大關鍵航天技術。您可能不知道但卻起著重要作用的“小不點”——神舟系列飛船儀表板減振器,完美地扮演了神舟飛船儀表類器件“救生衣”的角色,確保歷次飛行任務的圓滿成功。
飛船上儀表類器件通過液晶屏和航天員完成人機交互工作,作為高精科技代表的儀表類器件比較脆弱,而發射過程中火箭的瞬時快速加速會引起飛船艙內設備的劇烈振動,如果無法很好地隔離、衰減發射時的沖擊振動,很可能導致飛船儀表損壞、飛行任務失敗。
510所研制組經過近20年的科技攻關,讓一根根比頭發絲粗不了多少的金屬絲變成一個個扛得起設備、減得下振動的“硬漢”,開發出了適應不同安裝要求、防塵、高溫、耐腐蝕、精確減振等工作狀況的金屬橡膠減振器、隔振平臺系列化產品,形成了單側減振器、通用減振器、分體對裝式減振器、整體對裝式減振器、緩沖墊、管道減振條、組合式減振器等品種,保障了飛船的良好運行。