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“長八”首飛!離不開這些在川央企的保駕護航

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四川在線記者 徐莉莎

12月22日12時37分,我國自主研製的新型中型運載火箭長徵八號首次飛行試驗,在中國文昌航天發射場順利實施。

“長八”首飛!離不開這些在川央企的保駕護航

來源 中國航天報

跟“胖五”相比,“長八”個頭不大,總長50.3米,起飛質量約356噸,起飛推力約480噸,只屬於中型火箭的級別。但它的能力卻不容小覷,能將4.5噸重的載荷送入高度700公裡的太陽同步軌道,填補了太陽同步軌道3-4.5噸運載能力的空檔。

“長八”採用液氫、液氧作為推進劑,燃燒後產生水,是當之無愧的無毒無汙染的“綠色”火箭。因此,作為長徵系列的“新成員”,其首飛備受矚目。

事實上,長徵八號首飛成功,離不開兩家在川央企的保駕護航。它們一個提供了關鍵的測控設備,一個提供了全箭90%的火工品,為“長八”首秀成功助力。

沒有測控設備

航天器就如同斷了線的風箏

Ka頻段天基測控設備、脈衝相參應答機、地面光傳輸設備……位於成都的中電天奧有限公司為“長八”承研了多種保障設備。其中最關鍵的Ka頻段天基測控設備(我們簡稱它為“小Ka”)。

首先我們來了解一下什麼是測控?

茫茫太空,航天器從出發到回家,我們怎麼知道它飛到了哪裡,狀態怎麼樣,怎麼操控它執行一系列動作?這一切都需要測控設備。這些測控設備不僅要測量航天器在太空中的位置,還要控制它的姿態和動作。沒有測控設備,航天器就如同斷了線的風箏。

可以說,人類航天史上,任何一次大型任務,都離不開測控設備的支持。因此,我們國家在陸地、海上、太空都建設了測控網站點。其中搭載在航天器上的就叫做天基測控設備。

Ka頻段則是指電磁頻譜中微波波段的一部分,頻率範圍為26.5-40GHz,這個頻段的可用帶寬很寬、設備體積小。它帶來的直接作用就是傳輸效率的提升,是太空傳輸的最佳選擇之一。

“小Ka”的主要功能,就是利用天鏈衛星系統進行數據中繼,實現火箭遙測數據的超視距傳輸。

簡單來說,就是將測控設備搭載在火箭上,將遙測信息傳輸給已有的天鏈衛星系統,再由天鏈衛星系統“轉發”給地面測控網。

據中電天奧相關負責人介紹,這套天基測控設備的顯著特點是傳輸速率高。採用了Ka頻段的中繼測控終端和相控陣天線技術,實現了高碼率的傳輸,相比於長徵三號系列、長徵五號運載火箭配備的S頻段天基測控設備的傳輸速率,能力有大幅度提升。

其次是重量輕、體積小、可靠性高。利用芯片技術和微組裝工藝,實現了天基測控設備小型化設計。體積、重量均遠小於其他同類型產品。從設計、生產工藝到過程質量控制,均高標準、嚴要求,層層把控,使其具有高可靠性。

上述負責人介紹,長徵八號的首飛成功及中電天奧天基測控設備的順利完成任務,在我國航天史上實現了兩個首次,具有裡程碑式的意義。

一是首次實現了“小Ka”在運載火箭飛行任務的成功運用。二是首次實現了火箭在飛出國境後、地基雷達不能跟蹤時,火箭遙測數據的獲取以天基傳輸為主,傳統海基(遠望船)遙測為輔。

天基測控為主是航天測控的發展趨勢。據瞭解,“長八”後續發射任務將取消遠望船,主要依賴“天路”,天基測控系統將直接扛起數據傳輸的大旗。

“長八”首飛!離不開這些在川央企的保駕護航

來源 科技日報

90%火工品均為“瀘州造”

位於瀘州的四川航天川南火工技術有限公司,是長徵八號運載火箭的重要製造單位,負責火箭分離火箭、點火器、起爆器、導爆索組件、非電系統、爆炸螺栓、分離裝置、藥盒等產品研製生產,共交付產品100餘發,佔箭上全部火工品的90%以上。

這些火工品主要用於用於助推器分離、級間分離、整流罩分離、上面級分離、發動機點火及自毀裝置起爆等。

火工品都是一次性的工作產品。這也就意味著,在其投用前,產品好不好用,我們不得而知。投用前無法直接檢測,是火工品研製最大的難點。

為了保障“長八”首飛萬無一失,川南航天火工在設計上開展了全面的風險分析,找出所有影響產品性能的各項參數,在生產過程中嚴格控制並一一實測記錄,讓不可檢測的產品性能轉化為可檢測的過程參數,並做到每發產品數據均可追溯,確保執行任務的產品優中選優。

產品生產完成後,川南航天火工嚴格按照程序要求對每發產品進行了100%的射線無損檢查,確保每發產品狀態正確、全批一致,並抽取一定比例產品模擬發射任務的環境條件進行了熱、力、輻照等試驗,最終模擬真實使用安裝狀態進行發火,測試產品工作性能滿足設計指標。

在任務配套產品明確後,公司針對上箭的每發產品,組織設計、工藝和質量人員開展全面的質量確認,從設計的正確性、工藝的合理性、生產過程每個數據的有效性和包絡性、射線無損檢測底片的再判讀等方面開展工作,確保執行任務的每發產品均正確無誤、性能可靠。也確保了此次任務“穩妥可靠,萬無一失”。

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