大国重器 | 跨越苍穹 摘星归来:神舟十三号背后的线缆力量

    发布日期:2022/4/28 17:48:13    来源:本站    阅读次数:

    从2021年10月16日的弱水河畔,到2022年4月16日的广袤大漠,183天之后,被称作“感觉良好”乘组的神舟十三号航天员圆满完成任务,顺利回到地球。 

    从半年前写下《月下棹神舟 星夜赴天河:细数神舟十三号与线缆人的那些事》这篇文章开始,我们从未停止过对神舟十三号的关注。在这场我国迄今为止时间最长的载人飞行之旅中,我们一次次惊叹于中国航天人的创造,也忍不住一次次为中国线缆人点赞。

    今天,让我们再次讲讲神舟十三号背后的线缆故事。 


    “出征”   

     

    “神舟十三号飞船发射平台以及后阶段宇航员出舱用特控电缆部分出自我们这里。”湖南华菱线缆首席专家张公卓表示,这次为神舟十三号提供的产品,其型号、规格、性能等技术状态,与之前神舟系列飞船上的一样。


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    为保障基地电缆的顺利安装和运行,华菱线缆曾派出精锐的技术团队多次到达现场,依据多年供货及服务经验,结合卫星发射中心实际制定最合适的安装方案,同时提供24小时现场技术支持和督导服务,保证电缆最大限度地发挥各项性能。 

    此外,由湘潭市特种线缆股份有限公司研制的超高温控制系统的脐带电缆网,保证了从火箭发射前地点单元测试、分系统测试、箭上控制等各个流程的控制,到火箭发射时的点火指令及起飞后各个关键控制程序的正常运行,在火箭的点火发射、姿态控制和变轨过程中发挥着重要作用。 


    “遨游”    


     出舱作业是本次神舟十三号乘组的主要任务之一。航天员使用的舱外服脐带电缆、背包电缆、脐带转接装置、舱载电缆等产品,承担着航天员与核心舱、实验舱和飞船保持顺畅联系的重要使命。


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    作为舱外服“明星”产品,脐带电缆直接暴露在太空环境里,必须具备柔韧性好、抗拉力(不小于100公斤)、耐高低温、抗电磁辐射等特性,以便航天员更好地适应太空环境下温差变化,舱外活动更加便捷,做到游刃有余、安全可靠。 据中国航天科技集团九院六九三厂电缆网事业部副主管设计师李琦介绍,为了保证航天员太空生活各分系统、单机之间控制指令、信息传递畅通无阻,保障航天员的生命健康,除了脐带电缆,电缆网研发团队还研发了航天员出舱后使用的背包电缆,以及空间站内的环境控制与生命保障系统所使用的全套电缆网产品,可应用在大小便收集装置,以及微量气体检测装置子系统、二氧化碳还原子系统、水处理子系统等上面。


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     研制这样一根能够遨游苍穹的航天电缆,需要经过数道关卡:在图纸上反复设计修改,对电缆线及外护套的材料不断筛选迭代,从导线下线、绑扎、零部件准备,再到每根导线焊接、装配,还要经历一系列抗拉力测试、热真空测试、震动测试等环节。所有技术指标都达标后方能组装成电缆网,为中国空间站及航天员的舱内外活动提供保障。 


    “回家”    
     

    在此次保障神舟十三号和三名航天员成功返回的众多高科技中,长虹控股集团旗下华丰科技的两项自主技术发挥了应有的作用:“脱落”连接器有效保障神舟十三号与天宫对接、分离时的信息传输;线缆组件实时监测航天员的生理数据。


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     上海航天则承担了神舟载人飞船的电源分系统、对接机构分系统、推进舱结构与总装、测控通信子系统、总体电路分系统推进舱电缆网及三舱配电器,全程表现优异。其中,上海航天动力所研制的飞船着陆反推发动机和811所研制的电源分系统为保障返回舱安全返回奠定了重要基础。 

    在轨期间,神舟十三号与空间站成功开展了6次并网供电,充分验证了空间站的智能用电模式。811所神舟飞船电源分系统主任设计师钟丹华介绍,“神舟十三号在轨的六个月,经历了空间站组合体对地飞行、惯性飞行,以及天舟二号转位试验等复杂遮挡情况。6次并网供电最短2天,最长5天,确保飞船正常运行的同时,考核了电源分系统适应全遮挡工作的能力,也验证了空间站核心舱的径向口最大提供载人飞船1400瓦供电能力的设计指标。”


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    据悉,神舟十三号飞船首次采用5圈快速返回的方案,分离到落地仅需10小时。钟丹华表示,由于此次是首次在径向复杂遮挡条件下,开展组合体分离等返回动作,电源的重点工作是保证在任何角度和工况下,飞船能够安全地实施分离,顺利进入自主飞行状态。“电源分系统需要根据太阳入射角和遮挡情况,制定飞船实施分离期间的供电保障方案。从目前的返回时间来看,太阳入射角比较理想,可以说是一个比较柔和的返回过程。” 采用快速返回方案,对着陆场通信保障来说也是巨大考验。

     3月下旬,北京联通接到集团公司关于对口支援甘肃联通、青海联通完成神舟十三号载人飞船返航通信保障的通知。接到重保任务后,北京联通立即核实设备资源,第一时间安排各专业线人员展开保障,并根据电路编号派发重保单。


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    与此同时,北京联通制定了双星+长途光缆承载应急基站的技术方案,并及时协调甘肃联通、青海联通完成专线调试报竣、网络传输规划、宽波束卫星基站开通、通信系统链路优化、双星互备方案验证等工作。 值得注意的是,在返回现场地面通信基础设施稀缺的情况下,联通车载卫星基站能够及时为现场搜救团队提供应急通信保障,实现后方指挥中心与重保现场之间的无障碍沟通。 


    结语


    海到无边天作岸,山登绝顶我为峰。

    神舟十三号凯旋,标志着中国空间站关键技术验证阶段最后一次飞行圆满完成,中国空间站拉开建造阶段大幕。

    当中国载人航天事业又站在新的起点上,同样奔跑着的,还有中国线缆事业、线缆人。

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