神舟十二号飞船发射成功陕西科技力量再一次彰显
2021-07-25撰文温斌
撰文/温斌
6月17日 9时22分,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心准时点火发射,发射取得圆满成功苟秉宸 摄
北京时间2021年6月17日9时22分,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心准时点火发射,约573秒后,神舟十二号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空,飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。
飞船入轨后,已按照预定程序,与天和核心舱进行自主快速交会对接。组合体飞行期间,航天员进驻天和核心舱,完成为期3个月的在轨驻留,开展机械臂操作、出舱活动等工作,验证航天员长期在轨驻留、再生生保等一系列关键技术。目前,天和核心舱与天舟二号的组合体运行在约390km的近圆对接轨道,状态良好。
这是我国载人航天工程立项实施以来的第19次飞行任务,神舟十二号载人飞船是我国空间站任务阶段第一艘载人飞船,也是空间站阶段的首次载人飞行任务,是载人空间站建设的重中之重,也是航天员实现天地往返的“生命之舟”。这是中国载人航天史上由中国人书写的又一壮举,标志中国空间站建造任务再次向前迈出了一大步。神舟十二发射成功!这其中也彰显着陕西的科技力量。来自陕西的科技力量为神舟十二号飞船的太空之旅提供了有力保障。
△6月17日,神舟十二号航天员出征仪式在酒泉卫星发射中心举行。这是航天员聂海胜、刘伯明和汤洪波在出征仪式上苟秉宸 摄
航天科技集团六院金牌动力,护送航天员入驻太空新家。
在本次发射任务中,航天科技集团六院承担了运载火箭动力系统及神舟飞船的姿态控制轨道控制以及轨道机动发动机的研制任务,并配套了返回舱、推进舱两套推进子系统。
今年4月29日和5月29日,我国空间站天和核心舱与天舟二号货运飞船先后成功发射,这次长征二号F火箭遥十二发射任务是我国空间站关键技术验证及建造阶段载人飞行的首战,承载着非凡的历史意义。为了保障此次载人航天任务的顺利实施,航天科技集团六院科研团队通过对发动机进行技术改进,消除了薄弱环节,减低了振动量级,确保发动机产品零隐患上天;并且利用3D打印工艺革新传统加工方法,使得发动机可靠性进一步得到提升;同时为载人飞船推进分系统量身定制了多项质量改进措施,从设计和工艺上采取有效的风险控制措施,确保神舟十二号推进系统的可靠性和安全性。
神舟飞船与天和核心舱完成自主快速交会对接过程中,航天六院研制的姿轨控发动机发挥了关键作用。根据在轨实测不同的姿态位置以及速度,根据需要来对发动机实施点火控制,精准的冲量变化,精准的速度控制,实现快速准确的交会对接过程,现在我们国家已经完全掌握了这种自主快速交汇对接的技术。
为了圆满完成这次任务,航天集团六院试验队员进场后,在酒泉卫星发射中心工作了70多个日夜,同其他兄弟单位和部门通力合作,精心做好发动机产品的检测与各项测试,严格保障各项工作,确保了航天六院所有动力产品的稳妥可靠。
▷航天集团六院11所发动机型号主任设计师冯耀辉从发射场凯旋归来,接受采访贾真珍 摄
▷航天六院7103厂装配工高鸣向记者讲述自己在发射现场时的感受贾真珍 摄
刚刚凯旋返回西安的航天集团六院11所发动机型号主任设计师冯耀辉说:“这次发射是时隔五年,就是说神舟和神箭再次携手,整个研制过程都非常顺利,所有的产品质量都是一次成功,就说是在实际飞行使用过程中,咱们实现了完美的发射,完美的运行,完美的对接。”
航天六院7103厂装配工高鸣说:“点火的那一下手心出汗了,确实紧张,但是成功升起一刹那,又特幸福,用我们航天六院的发动机,推举长二F火箭到了这个核心舱,这一刻也见证了我们全体六院人的努力。”
航天六院院长王万军表示:“液体动力产品在载人航天等重大任务中堪当大任是六院的无尚光荣。全体六院人胸怀两个大局,心系载人航天,打造性能更加可靠、更加卓越的动力产品,坚决履行好使命责任,为建设航天强国做出更大贡献。”
西工大载人航天工业设计团队“搭建了人与机之间的桥梁”。
西工大载人航天工业设计团队,长期参与与神舟飞船、天宫实验室和空间站的工业设计工作。神舟飞船的舱内环境、仪表与照明系统和舱载人机设备的工业设计和工效设计与评价均由西工大载人航天工业设计团队完成。
我国天宫空间站装备有非常完善的生活系统,舱内活动空间达到了110立方米,采用了非常人性化的设计理念,拥有独立的睡眠区、卫生区、锻炼区,同时还有专属的厨房和就餐区。所以我国宇航员在空间站中执行任务时的生活质量,完全可以得到有效保障。而且我国天宫空间站已经实现了Wi-Fi的全覆盖,所以整个空间站装备了大量的智能型家具,宇航员甚至可以利用自己个人终端中的App,调节舱室内部的照明环境以及各种运行模式,堪称太空版“智能生活”。
◁航天集团六院试验队员在酒泉卫星发射中心。神舟十二号载人飞船的发射成功,队员们掩盖不住心中的喜悦航天科技集团六院供图
▽西北工业大学工业设计团队成员苟秉宸教授在酒泉卫星发射场
▽和团队研究生探讨载人航天器工业设计和人机工效
核心舱的设计数易其稿,多次优化迭代,技术状态变化很大。目前的天和核心舱的色彩方案、布局方案、照明与通风、机械臂控制台、睡眠区和卫生区等多处重要区域仍然采用或部分保留了西北工业大学载人航天工业设计团队概念设计理念。
乘员分系统中的多款舱载医学监测设备直接服务于中国航天员,用于航天员的饮食健康保障,包括常规医监功能、饮食保障、身体操作力性能监测等功能,为其长期飞行中的生理健康状态和功能提供全面有效的医学监督和保障。西北工业大学工业设计团队参研的舱载设备中,无线生理信号检测装置可实现心电、呼吸、体温监测;睡眠监护仪用于采集中国航天员睡眠时的多路生理信号,为航天员睡眠质量的定期评价提供数据;12导动态心电监测仪用于采集中国航天员常规心电、运动心电、动态心电、抢救心电的12导同步心电信号;无创血液动力学监护仪可实现中国航天员一导心电和二导脉搏的无创监测,协助完成航天员的脉搏量、心排量、外周血管阻力等各项血液动力学参数的健康监督。
西北工业大学工业设计团队成员初建杰副教授说:“团队在进行空间站系列化舱载设备工业设计过程中,须基于太空的失重环境和中国航天员的实际使用要求,秉承‘以人为中心’的设计理念,充分考虑设备的便携性、易用性、防误设计、防漂设计等因素,开展产品的创新设计、人机工效仿真分析等研究工作,并通过多轮次的迭代设计优化及测试验证,配合主机单位完成舱载医学监测设备壳体的初样件、鉴定件及正样件的加工制造。”
“空间站核心舱的设计大量运用了现代设计理念和方法,是工业设计和工程设计一次完美的结合。西工大率先将工业设计引入载人航天等国家重大科技工程,大大提升了我国载人航天工程项目的工业设计和工效设计水平,工业设计成果得到广泛应用,贡献突出,由此也形成了西北工业大学在该领域的核心竞争力。”西北工业大学工业设计团队成员苟秉宸教授介绍。
△飞船舱内繁杂的线路和多种仪器设备合理的布局与设计,提高了仓内整洁度,扩大了内间,使人机完美结合(视频截屏图)
西安卫星测控中心提供稳定测控支持。
在载人航天任务中,西安卫星测控中心作为轨道计算备份中心,与北京航天飞行控制中心共同负责对航天器发射入轨、在轨运行、返回再入等阶段进行精准跟踪监视与计算分析。完成计算后,两个中心需通过数据比对,确保两者计算结果在误差允许范围以内,才能实时判断飞船的轨道数据、运行工作状态、返回舱落点等信息。
在此次任务中,飞船与核心舱要实现径向、前向、后向等三个方向的交会对接,针对这一特点,西安中心科技人员完成了基于地基与天基遥外测数据,以及北斗卫星定位数据的多元数据融合实时计算,进一步确保了飞船自主快速交会对接的稳定可靠。
在接下来为期3个月的太空旅程中,西安卫星测控中心将持续组织各测控站点,为神舟十二号飞行乘组开展后续工作提供稳定测控支持。
神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成自主快速交会对接新华社记者 金立旺 摄
△西安卫星测控中心工作人员对飞船进行精准跟踪监视与计算分析 刘望 吕炳宏 摄