从手绘图纸中诞生的“对接测量员”
中国航天科工“高加组合”助力神舟十四号成功对接空间站
□ 张 航 本报记者 徐建华
6月5日17时42分,神舟十四号载人航天飞船采用自主快速交会对接模式,与空间站组合体成功“握手”。本次任务中,中国航天科工三院33所(以下简称33所)研制的高精度加速度计组合(以下简称“高加组合”)及多只加速度计再立新功,出色完成了微重力环境下加速度的测量任务,帮助飞船精准把握速度和位置,让交会对接又稳又准。
提到“高加组合”,就不得不提其中的核心组件加速度计。
作为从神舟一号开始就一路相伴并不断升级的产品,神舟十四号上搭载的石英挠性加速度计在我国历次载人航天任务中表现出色,在太空微重力环境下担当着“对接测量员”的重要角色,是飞船上值得信赖的功勋成员。在20多年的研发与改进过程中,为了精准的测量值,33所的技术人员以愚公移山般的精神不断探索,打造出了技术水平国内第一的产品。
至今,那一本本泛黄的工作笔记仍在33所的技术人员手中流传,上面记述了33所石英挠性加速度计研制的艰辛历程。上世纪七八十年代,老一辈科技工作者从零开始展开加速度计的技术攻关,靠着手工抄写、记录和编撰,逐步完善了石英挠性加速度计的知识谱系,绘制了最初的原理图。
从1999年在神舟一号上搭载应用到2003年作为神舟五号载人飞船GNC(制导、导航与控制分系统)的部件,再到连续参与此后的载人航天发射任务,33所研制的加速度计始终发挥稳定。随着任务难度的变化,这位“航天新兵”先后经历了稳定性提升、真空环境适应性改造、温度环境适应提升等迭代过程,褪去青涩而越发成熟稳重,成为神舟飞天最可靠的组件之一。
2008年开始,根据任务需求,“高加组合”进入研发阶段。在这套组合中,加速度计将不再是“单兵作战”,而是与它的“翻译官”I/F转换电路进行功能整合。33所“高加组合”主任设计师于华男表示:“两者的组合确保了一个测得精,一个解得准。”
此后,“高加组合”大显身手,在交会对接中测量沿X轴、Y轴、Z轴方向的平移速度增量,在部分任务中还用于检测飞船的微重力水平,成功助力神舟飞船在轨飞行、交会对接阶段的测量任务。
在此过程中,技术人员根据需要继续开展升级改造,先是为加速度计穿上了密不透风的“外衣”防止内部气体泄漏,随后还对I/F转换电路做了升级,增强了信号处理能力,为提升系统的工作效率提供了方便。
十余年间,“高加组合”及同类型产品先后助力神舟系列飞船、探月工程取得成功,产品性能稳定。
《中国质量报》