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中國航天科技集團(tuán)公司一院保障航天員安全的“火箭醫(yī)生”

相比其他非載人火箭，改進(jìn)型“長二F”火箭增加了故障檢查處理系統(tǒng)和逃逸系統(tǒng)，這是火箭系統(tǒng)為確保航天員生命安全提供的重要保障。在“神舟九號(hào)”發(fā)射任務(wù)中，中國航天科技集團(tuán)公司一院承擔(dān)了“長二F”火箭各種類型的大量地面試驗(yàn)，用可靠的技術(shù)提前檢測出火箭可能發(fā)生的各種故障，及時(shí)消滅隱患。

科研人員在此前“神舟八號(hào)”的527種故障狀態(tài)仿真試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)針對(duì)液體發(fā)動(dòng)機(jī)推力異常下降故障、控制故檢通信故障和屏蔽手動(dòng)逃逸等三類故障模式，完成了共計(jì)79種狀態(tài)仿真下故障判據(jù)和門限值的合理性及故檢系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的正確性。他們?yōu)樘岣咻d人火箭的可靠性，盡全力保障航天員的生命安全作出了貢獻(xiàn)。

中國航天科技集團(tuán)公司一院211廠嚴(yán)把火箭總裝質(zhì)量關(guān)

為確保我國首次載人交會(huì)對(duì)接任務(wù)的圓滿成功，中國航天科技集團(tuán)公司一院211廠在常規(guī)質(zhì)量保障措施之外，對(duì)執(zhí)行本次任務(wù)的改進(jìn)型“長二F”火箭采取了一系列措施，其中拍照就是一個(gè)重要環(huán)節(jié)?；鸺系牟蹇跀?shù)量與規(guī)格眾多，同時(shí)存在位置相鄰、形狀相似都能接上的現(xiàn)象，一不留神就會(huì)插錯(cuò)或碰傷插頭插座，此時(shí)多媒體技術(shù)就成為總裝質(zhì)量管控的一大法寶。在211廠，從火箭部件入廠驗(yàn)收、配套總裝到出廠，“只要有人操作的環(huán)節(jié)”都會(huì)進(jìn)行拍攝，因此火箭在總裝過程就留下了六千多張照片。這些照片使得檢驗(yàn)人員面對(duì)電腦就可以對(duì)總裝過程進(jìn)行反復(fù)核查，為火箭的零缺陷添加了一道安全“防火墻”。

中國航天科技集團(tuán)公司四院逃逸系統(tǒng)航天員上“雙保險(xiǎn)”

自1992年中國載人航天工程正式開展起來，中國航天科技集團(tuán)公司四院就一直承擔(dān)著逃逸固體發(fā)動(dòng)機(jī)的研制重任。在此次“神舟九號(hào)”任務(wù)中，中國航天科技集團(tuán)公司四院生產(chǎn)的逃逸固體發(fā)動(dòng)機(jī)套組在火箭發(fā)射飛行階段為航天員上了“雙保險(xiǎn)”， 即當(dāng)火箭發(fā)射后120秒內(nèi)（高度在0～39km范圍內(nèi)），一旦發(fā)生意外情況，逃逸系統(tǒng)的主發(fā)動(dòng)機(jī)將點(diǎn)火工作，能在3秒鐘內(nèi)把飛船“拽”到1500米開外，幫助航天員瞬間逃生；在火箭在發(fā)射后120～200秒（高度在39～110km范圍內(nèi)），倘若再遇不測，四臺(tái)高空逃逸發(fā)動(dòng)機(jī)將同時(shí)點(diǎn)火工作，帶航天員脫離險(xiǎn)境。在此次任務(wù)中，除了地面自動(dòng)啟動(dòng)逃逸模式，航天員也可以手動(dòng)啟動(dòng)逃逸模式。

中國航天科技集團(tuán)公司五院510所艙門快速檢漏儀與交會(huì)對(duì)接燈的誕生地

在“神舟九號(hào)”交會(huì)對(duì)接任務(wù)中，當(dāng)航天員進(jìn)行兩艙段間的穿梭活動(dòng)時(shí)，艙門在太空環(huán)境中打開后再次關(guān)閉是否密封良好，必須依靠艙門快速檢漏儀來進(jìn)行準(zhǔn)確判斷；而艙外大功率照明設(shè)備交會(huì)對(duì)接燈不僅為航天員照亮了交會(huì)對(duì)接目標(biāo)，也為地球上的觀眾們能夠親眼見證這一激動(dòng)人心的時(shí)刻提供了美輪美奐的光影效果。承擔(dān)艙門快速檢漏儀和交會(huì)對(duì)接燈這兩項(xiàng)研制任務(wù)的是中國航天科技集團(tuán)公司五院510所。艙門快速檢漏儀研制團(tuán)隊(duì)用多年的智慧和汗水，圓滿完成了艙門快速檢漏儀在太空中對(duì)艙門密封情況的8分鐘檢測；而交會(huì)對(duì)接燈研制團(tuán)隊(duì)則在國內(nèi)外首開先河，采用大功率LED作為聚光照明光源，填補(bǔ)了國內(nèi)航天用艙外聚光照明產(chǎn)品的空白，為載人航天工程三期空間站建設(shè)奠定了照明技術(shù)的基礎(chǔ)。

中國航天科技集團(tuán)公司五院西安分院“智能管理員”的孕育者

實(shí)現(xiàn)載人交會(huì)對(duì)接，航天員離不開儀表。神舟九號(hào)飛船上的14個(gè)分系統(tǒng)所有參數(shù)內(nèi)容都要通過數(shù)管分系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)到飛船儀表上來顯示，而要想將復(fù)雜的參數(shù)變成航天員可以掌握的直觀數(shù)值，儀表控制器應(yīng)用軟件作為“智能管理員”直接發(fā)揮著作用。此次，為神舟九號(hào)飛船提供儀表控制器應(yīng)用軟件技術(shù)的是中國航天科技集團(tuán)公司五院西安分院。14個(gè)分系統(tǒng)參數(shù)全面匯總、53幅頁面圖全盤掌控飛船動(dòng)態(tài)、兩類確保航天員安全的應(yīng)急救生模式，是他們攻克了多項(xiàng)技術(shù)難關(guān)，撰寫出了五萬行軟件代碼的結(jié)果。正是他們?cè)杏摹爸悄芄芾韱T”，為航天員執(zhí)行任務(wù)提供了清晰、直觀、舒適的顯示界面，減輕了航天員的負(fù)擔(dān)和壓力，提高了航天員執(zhí)行任務(wù)的效率。

中國航天科技集團(tuán)五院西安分院應(yīng)用軟件研制人員正在進(jìn)行儀表控制器應(yīng)用軟件測試

中國航天科技集團(tuán)公司六院高質(zhì)量發(fā)動(dòng)機(jī)的研制者

雖然“神舟九號(hào)”發(fā)動(dòng)機(jī)是在繼承成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，但在開展可靠性增長設(shè)計(jì)和適應(yīng)性改進(jìn)過程中，依舊面對(duì)前所未有的難度。中國航天科技集團(tuán)公司六院在使命和責(zé)任面前，在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造、試驗(yàn)、交付等各階段的檢查、測試要求做到“嚴(yán)上加嚴(yán)”“細(xì)上加細(xì)”，對(duì)每一個(gè)零件、部件、組件、整機(jī)都必須達(dá)到零缺陷和百分之百可靠的要求。為了確保發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量，六院創(chuàng)造了“質(zhì)量跟蹤卡”，這后來成為航天工業(yè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在全系統(tǒng)得到推廣。六院11所在短時(shí)間內(nèi)完成改進(jìn)型長征二號(hào)F改進(jìn)型運(yùn)載火箭一二級(jí)與助推級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)推力室的三項(xiàng)重大改進(jìn)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)驗(yàn)證工作，保證了神舟九號(hào)載人飛船飛向太空和精準(zhǔn)入軌。

中國航天科技集團(tuán)員工對(duì)改進(jìn)型“長二F”遙九火箭進(jìn)行測試

中國航天科技集團(tuán)六院發(fā)動(dòng)機(jī)裝配場景

中國航天科技集團(tuán)公司六院801所給力推進(jìn) 托舉夢(mèng)想

如果把“神舟九號(hào)”與“天宮一號(hào)”比作太空中的舞者，那么推進(jìn)系統(tǒng)就是實(shí)現(xiàn)兩位舞者優(yōu)美配合動(dòng)作的力量之源，它的作用是為空間飛行器的軌道轉(zhuǎn)換和保持及飛行姿態(tài)控制、返回艙安全返回等提供動(dòng)力。

神舟九號(hào)飛船和天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器的推進(jìn)系統(tǒng)均由中國航天科技集團(tuán)公司六院801所研制。這次，當(dāng)航天員實(shí)現(xiàn)手動(dòng)對(duì)接時(shí)，“天宮一號(hào)”和“神舟九號(hào)”的推進(jìn)系統(tǒng)并沒有停止工作，反而提供了包括平移、俯仰、滾動(dòng)多個(gè)自由度的控制沖量，保證了精準(zhǔn)對(duì)接按時(shí)實(shí)現(xiàn)。交會(huì)對(duì)接成功的時(shí)刻，人們由衷地為推進(jìn)系統(tǒng)完美、準(zhǔn)確和精妙的動(dòng)作喝彩。

六院801所在年研制推進(jìn)系統(tǒng)歷程中，通過全面系統(tǒng)的地面試驗(yàn)，摸清了推進(jìn)系統(tǒng)工作的正確性、匹配性，驗(yàn)證了故障情況下的有效隔離、控制措施。每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)為了精準(zhǔn)完成飛行任務(wù)中幾百次的工作任務(wù)，在地面都要進(jìn)行幾十萬次的任務(wù)試驗(yàn)，最高可達(dá)60萬次。六院801所在兩年時(shí)間內(nèi)先后交付“神舟八號(hào)”“神舟九號(hào)”“神舟十號(hào)”“天宮一號(hào)”及“天宮二號(hào)”推進(jìn)系統(tǒng)共五套產(chǎn)品，均順利完成單機(jī)測試、總裝總測及交付后的總體測試，為交會(huì)對(duì)接任務(wù)的成功提供了有力保障。

中國航天科技集團(tuán)公司十一院隔熱試驗(yàn)，確保航天員安全返回

當(dāng)神舟九號(hào)飛船返回艙帶著耀眼的火光劃破蒼穹從太空返回地球表面時(shí)，地面的人們不禁要問，采用什么樣的防熱材料和防熱結(jié)構(gòu)才能確保飛船的安全返回呢？解決這個(gè)問題首先要進(jìn)行大量的地面防隔熱試驗(yàn)，以驗(yàn)證飛船是否會(huì)因?yàn)槭軣嵩獾狡茐?。中國航天科技集團(tuán)公司十一院是我國專業(yè)從事航天空氣動(dòng)力研究的大型機(jī)構(gòu)，其下屬的高溫氣體動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)室從2010年起就開始神舟九號(hào)飛船返回艙防熱部件地面燒蝕試驗(yàn)，科研人員在電弧風(fēng)洞里模擬飛船返回艙不同部位的再入熱環(huán)境，對(duì)取自防隔熱部件的試件經(jīng)過數(shù)百秒高溫射流的燒蝕考核后給出其防隔熱性能，為設(shè)計(jì)部門和材料部門提供相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，為保證航天員安全返回地球家園立下了汗馬功勞。