這次發(fā)射的貨運飛船,裝載了6噸的燃料等物資,并預計將這些物資運送到在380KM的軌道上實(shí)驗型空間站上,供“天宮二號”用。還將進(jìn)行3次對接,用于提高技術(shù),為今后開(kāi)始的空間站建設提供經(jīng)驗。20170424-TI-1“天舟一號”貨運飛船,是我國載人航天工程的新成員和重要組成部分,為空間實(shí)驗室和中國未來(lái)空間站在軌運行期間,承擔空間推進(jìn)劑在軌補加、航天生活物資、科學(xué)試驗設備輸送及航天員用后的廢棄物運輸工作,貨物運載量是俄羅斯“進(jìn)步”號貨運飛船的3倍,在功能、性能上都處于國際先進(jìn)水平。國際上其它貨運飛船還包括:HTV飛船、ATV飛船、天鵝座飛船、龍飛船,其中龍飛船來(lái)自埃隆·馬斯克領(lǐng)導的Space X公司,為NASA航天局采購。

“天舟一號”成功發(fā)射,征服俄羅斯、日本網(wǎng)民

國內航空航天事業(yè)不斷騰飛,取得的優(yōu)異成績(jì)舉世矚目。天舟一號發(fā)射成功后,讓國人內心沸騰無(wú)比自豪,還引起了住在隔壁的鄰居俄羅斯和日本網(wǎng)友熱議,以下評論摘自網(wǎng)絡(luò ):

俄羅斯網(wǎng)民

@ser.ralf 中國人真厲害!而我們要感謝我們偉大的政府,很快我們就會(huì )明白一個(gè)深刻的道理……知道自己是在什么位置。

@Vlad Chernykh 我們在太空領(lǐng)域一直在退步,而他們一直在發(fā)展進(jìn)步。

@Роман 是的,我們中國人擁有一切-----我們有運載火箭,有宇宙飛船,有空間站。所以,親們不要破壞空氣了。

@Escaped from a mental institution 中國人厲害!他們探索太空,并且對這個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行開(kāi)發(fā),等等,而我們什么都不做,就在這震撼感嘆,一切都毀于我們是美國的合作伙伴,甚至是世界都被美國毀了,我們不能向美國出售產(chǎn)品,盡管如此,中國人仍然在太空領(lǐng)域獲得了很大的榮譽(yù)…

@Скалик這一步早在1975年7月15日的時(shí)候在蘇聯(lián)時(shí)期已經(jīng)完成了。而現在的俄羅斯人就知道買(mǎi)旅游鞋,給家里的鴨子更新住處。

@eugen145 干得漂亮,中國!我對他們取得的成功由衷 的表示高興!按照這樣的速度下去,中國很快將超越美國,成為月球開(kāi)發(fā)的領(lǐng)導者。

@xoxota3apta 中國人很棒,他們正在迅速發(fā)展,非常有經(jīng)濟潛力。社會(huì )主義經(jīng)濟,主要的生產(chǎn)方式掌握在國家手中。未來(lái)將屬于中國。

@nyevskyy 好消息!俄羅斯在空間領(lǐng)域正在迅速的退步。而俄羅斯的導彈也在下降,莫斯科很快將會(huì )開(kāi)始使用中國航天事業(yè)的服務(wù)。

日本網(wǎng)民

@fkt 到現在已經(jīng)多少次連續發(fā)射了?作為日本人要老實(shí)地承認這真了不起哦。

@yui 近年,中國的進(jìn)步確實(shí)顯著(zhù)。要是單純的太空開(kāi)發(fā)歡迎,但不希望只用在軍事方面。

@mt_ 就這從里的評論來(lái)看日本真的已經(jīng)成為過(guò)去式了。

@rik 最近,好萊塢的科幻電影里出現中國的太空飛船,估計是以這樣(這次的發(fā)射)背景吧。

@Punpunmaru坦率地說(shuō)反對意見(jiàn)還是比較多,但中國和南棒不同,是不容小覷的。所以與其大聲地反對,還不如冷靜地保持著(zhù)危機感更好些。穩步地累積著(zhù)基礎技術(shù)逐漸實(shí)現以一己之力將6t的貨物發(fā)射到衛星軌道上,老實(shí)說(shuō)確實(shí)值得稱(chēng)道的,從日本人來(lái)看不應該把這看作哪里的特亞(的是中國、韓國、朝鮮三個(gè)國家)然后用丑陋的嫉妒來(lái)罵街。并且幾十年前,日本也從種子島宇宙中心成功發(fā)射衛星。中國會(huì )如何,日本的太空戰略會(huì )如何,才是(我)關(guān)心的。

技術(shù)封鎖下,天舟一號背后的辛酸

20170424-TI-2天舟一號的工作任務(wù)定位為無(wú)人貨運飛船,不僅要從地上往太空送吃送裝備;還得把空間站排泄的垃圾打包往回拉。實(shí)際上,在太空快遞員這個(gè)行業(yè),天舟一號不是先驅者了,甚至算的上掉隊者。

在天舟一號之前,太空快遞業(yè)先后被俄羅斯、美國壟斷,其間日本還占據過(guò)一席之地,歐洲也插足過(guò)。我國也搞航天半個(gè)多世紀了,在太空運輸業(yè)上,為何還落后日本呢?

中國之所以在太空運輸業(yè)落后日本,不是真因為比日本差,而是我們之前根本無(wú)用武之地。太空貨運這玩意,其實(shí)技術(shù)含量并不高。天舟一號難度比神州一號小多了,天舟不必考慮復雜的生命保障系統、再入大氣時(shí)的保護系統,也不必攜帶復雜的通訊設備和飛船控制系統。

不過(guò),天舟一號飛船了不得的——世界上目前最強大的貨運飛船,比俄羅斯、美國和日本的天運力都要高上一倍以上(近地能拉6.5噸左右)。貨運飛船首次搞成功,就直接拉開(kāi)與俄羅斯和美國的距離。

中國航天事業(yè)發(fā)展歷程艱辛,被國外技術(shù)封鎖也是有目共睹。比如,1996年長(cháng)三乙大爆炸之后,由于當時(shí)跟這項技術(shù)是中美合作,中美雙方公司都在互相推卸責任。故障分析階段,美國休斯公司在糾紛過(guò)程中嫌中方的故障分析不如自己專(zhuān)業(yè),決定親自動(dòng)手。

經(jīng)過(guò)一番軟磨硬泡,休斯公司居然要到了中方的遙測數據,憑借深厚的功力算出故障點(diǎn)在導航陀螺儀的驅動(dòng)放大器里,然后中方真的找到了那顆(那批)斷線(xiàn)的芯片。此時(shí),雙方還沒(méi)意識到自己泄了多大的密,長(cháng)征三號運載火箭跟洲際導彈有直接的親緣關(guān)系,雙方互相把該看的不該看的都看了。

回過(guò)神來(lái)的美國政府首先發(fā)難,以違反ITAR(軍火出口管制條例)為理由,罰了勞拉公司和休斯公司一筆巨款。1999年,美國議員考克斯把這件事上升到中國威脅論,連同分析過(guò)程的全部技術(shù)細節一起公開(kāi)到媒體上。至今全文還掛在白宮網(wǎng)站上,其詳細程度足以作為陀螺儀導航系統的入門(mén)教材。此后,中美航空航天合作進(jìn)入漫長(cháng)的冰凍期。

說(shuō)載人航天是工業(yè)皇冠一點(diǎn)都沒(méi)錯,只有大國才有資格進(jìn)入和發(fā)展,關(guān)鍵技術(shù)只能靠自己研發(fā)。長(cháng)征七號首發(fā)搭載的“傲龍一號”有一項關(guān)鍵技術(shù):新型太空機械臂,可以抓取報廢航天器和碎片進(jìn)行回收。參與的單位數十家,全世界能獨立完成國家不超過(guò)三個(gè)。當年,中國剛試著(zhù)造出火箭上的故障檢測和逃逸系統時(shí),由于心里沒(méi)底,想找俄羅斯專(zhuān)家評審,對方竟然開(kāi)出中方必須為此支付1000萬(wàn)美元的天價(jià)。事后,中方專(zhuān)家回憶起來(lái)說(shuō),當時(shí)我們舍不得啊。

今天,中國航天事業(yè)的井噴式跨越,背后是國內航天人數十年的心血結晶,由量變到質(zhì)變得過(guò)程,其中的艱難遠不止以上所述。目前,我國航空航天已經(jīng)形成一個(gè)規模巨大的產(chǎn)業(yè),核心部件不斷實(shí)現突破,國產(chǎn)自給率不斷提升,未來(lái)將達到100%零部件國產(chǎn)化。

文昌航天發(fā)射中心發(fā)射,長(cháng)征七號心臟揭秘

自從1961年加加林進(jìn)入太空以來(lái),人類(lèi)的足跡越走越遠,在可以預見(jiàn)的將來(lái),將可以實(shí)現星際旅行的夢(mèng)想,人類(lèi)也終將進(jìn)入太空時(shí)代。在全球范圍內,世界十大知名的航天發(fā)射基地分別是:薩迪什·達萬(wàn)航天中心(印度)、海上發(fā)射公司(俄羅斯)、圭亞那太空中心(法國)、種子島宇宙中心(日本)、范登堡空軍基地(美國)、西昌衛星發(fā)射中心(中國)、酒泉衛星發(fā)射中心(中國)、普列謝茨克航天發(fā)射場(chǎng)(俄羅斯)、拜科努爾航天發(fā)射場(chǎng)(俄羅斯)、肯尼迪航天中心(美國)。20170424-TI-8目前,中國有四大航天發(fā)射中心:酒泉衛星發(fā)射中心、太原衛星發(fā)射中心、西昌衛星發(fā)射中心和文昌航天發(fā)射中心。成功發(fā)射“天舟一號”的海南省文昌航天發(fā)射場(chǎng)于2009年開(kāi)工建設,2014年基本竣工。發(fā)射中心位于海南省文昌市,是我國繼酒泉、西昌、太原之后的第四大航天發(fā)射中心。文昌航天發(fā)射中心主要承擔地球同步軌道衛星、大質(zhì)量極軌衛星、深空探測航天器、大噸位載人空間站、貨運飛船等的發(fā)射任務(wù),嫦娥五號也將從這里發(fā)射。

文昌航天發(fā)射中心,是中國首個(gè)海上航天基地,具備緯度低,可以提高火箭運載效率;便利的航運,可以解決鐵路運輸所滿(mǎn)足不了的大直徑火箭運載問(wèn)題;毗鄰廣闊海域,方便火箭航區和殘骸落區的選擇,是新一代運載火箭和新型航天器理想的發(fā)射場(chǎng)地。

搭載“天舟一號”升空的運載火箭是長(cháng)征七號遙二,一枚新一代中型運載火箭。發(fā)動(dòng)機是火箭的心臟,特別是其的動(dòng)力系統,背后是國內航天人數十年的心血。長(cháng)征七號和天舟一號全系列動(dòng)力,由中國航天科技集團公司六院研制,兩型液氧煤油火箭發(fā)動(dòng)機(480噸級液氧煤油發(fā)動(dòng)機已經(jīng)完成了首次發(fā)生器-渦輪泵聯(lián)試),用液氧和煤油作為推進(jìn)劑,平均價(jià)格比現役火箭的推進(jìn)劑低一個(gè)數量級。20170424-TI-4據航天科技集團六院院長(cháng)劉志讓介紹,在此次飛行任務(wù)中,航天六院為長(cháng)征七號運載火箭提供了6臺120噸和4臺18噸液氧煤油發(fā)動(dòng)機,為“天舟一號”貨運飛船提供了四種共36臺不同推力量級發(fā)動(dòng)機。特別是推進(jìn)劑太空在軌補加一系列核心關(guān)鍵技術(shù)研制獲得重大技術(shù)突破,“太空加油”的實(shí)施,將大大延長(cháng)空間飛行器的續航動(dòng)力和使用壽命。

“天舟一號”共配有25N、120N、150N、490N四種不同推力量級的36臺空間發(fā)動(dòng)機,就數量而言,就比天宮系列目標飛行器增加了近一倍。推進(jìn)劑在軌補加技術(shù)上,是空間站實(shí)現長(cháng)期駐留的必要條件,在此之前僅有俄羅斯完全掌握。2011年“天宮一號”與“神舟八號”完成交會(huì )對接之后,航天科技集團六院即正式啟動(dòng)了推進(jìn)劑在軌補加技術(shù)的攻關(guān)。

我國是世界上第二個(gè)掌握高壓補燃循環(huán)液氧煤油發(fā)動(dòng)機技術(shù)的國家,實(shí)現了從常規有毒推進(jìn)劑開(kāi)式循環(huán)液體推進(jìn)技術(shù),到綠色無(wú)毒推進(jìn)劑閉式循環(huán)液體推進(jìn)技術(shù)的巨大跨越。“天舟一號”發(fā)射一月以后,重型運載火箭480噸級液氧煤油發(fā)動(dòng)機將完成第二次發(fā)生器-渦輪泵聯(lián)試,下半年,航天六院將進(jìn)行的第三次發(fā)生器-渦輪泵聯(lián)試。另外,220噸級高性能氫氧發(fā)動(dòng)機也已完成了多個(gè)組件方案詳細設計,進(jìn)行了組件的研制試驗工作。

長(cháng)征七號采用全數字化手段完成研制,代表了我國近60年運載火箭研制領(lǐng)域的最高水平,是我國新一代中型運載火箭的基本型,運載能力將達到近地軌道13.5噸,可在此基礎上衍生出一系列運載火箭構型,實(shí)現我國運載火箭的升級換代,到2021年,長(cháng)征七號將承擔我國80%左右的發(fā)射任務(wù)。

此外,長(cháng)征七號還特別進(jìn)行了防風(fēng)防水設計,具備可經(jīng)受住海南文昌發(fā)射場(chǎng)8級大風(fēng)和中雨發(fā)射的獨特本領(lǐng)。目前,長(cháng)征七號可發(fā)射我國研制的天舟系列貨運飛船,未來(lái)技術(shù)成熟時(shí),將取代長(cháng)征二號F火箭,用于發(fā)射載人飛船。

天舟一號國產(chǎn)元器件公開(kāi),中國電科立功

在整個(gè)飛船的重要系統中首次采用高速?lài)a(chǎn)CPU和總線(xiàn)通信芯片,這在我國尚屬首次,不僅打破了國外在高性能處理器和總線(xiàn)協(xié)議芯片方面的壟斷,而且極大地支持了國產(chǎn)化。本次天舟一號任務(wù)中,中國電科研發(fā)了數字信號傳輸光模塊這一“神經(jīng)系統”,首次在航天工程上應用,通過(guò)光信號完成飛船艙內視頻、監控、語(yǔ)音信號數據的傳輸。20170424-TI-3中國電科研制的數字信號傳輸光模塊與傳統銅纜傳輸系統相比,重量降低到原有的十分之一、體積減小五分之一、傳輸速率從兆比特量級提高到吉比特量級、空間抗輻射能力達到高軌運行能力等優(yōu)勢,實(shí)現了產(chǎn)品的抗輻照、小型化、溫度適應性強、高靈敏度和高速率性能,成功解決了空間飛行器信號傳輸設備的小體積與小重量設計需求,提高了信號傳輸速率,有效提升了空間飛行器信號傳輸性能,可靠保障空間飛行器運行。

同時(shí),中國電科為天舟一號配套了100%全國產(chǎn)自主研發(fā)的10余種70余只傳感器、多組光纜及光纖連接器這些關(guān)鍵“神經(jīng)元”,實(shí)現了核心器件自主可控。其中,傳感器遍布飛船的熱控、推進(jìn)、環(huán)控生保等分系統,配套種類(lèi)包括壓力、溫度、濕度、氧氣、二氧化碳、離子感煙、差定溫等傳感器,可實(shí)現環(huán)境監測與控制及飛行姿態(tài)調整等。光纜及光纖連接器用于光端機和光探測器之間光路的通信互連及數據的高速雙向傳輸,保證飛船在軌運行期間數據傳輸的穩定性和可靠性。

此外,在“天舟一號”任務(wù)配套中,中國電科立足自主創(chuàng )新,研制出了國內首款應用頻率達到40GHz的微波傳輸端子及外殼,首次研制成功100VDC/DC電源和EMI濾波器,使載人航天工程中將航天器母線(xiàn)電壓提升到100V,有效提升了載荷能力和供電總效率。

中科芯:抗輻射加固1553B總線(xiàn)控制器

天舟一號內的電子控制系統猶如大腦和神經(jīng)一樣,精準地控制著(zhù)貨運飛船的每一個(gè)動(dòng)作,捕獲、緩沖、拉近,毫厘不差、準確無(wú)誤。在天舟一號精細復雜的電子控制系統中,位于無(wú)錫蠡園經(jīng)濟開(kāi)發(fā)區的中科芯(58所)貢獻了兩款核心芯片。在此之前,他們研發(fā)的芯片還配置在天宮二號、神舟十一號上。20170424-TI-14中科芯專(zhuān)門(mén)針對芯片中的存儲器、觸發(fā)器等敏感單位進(jìn)行邏輯層面的抗輻射加固設計,同時(shí),在整個(gè)模塊中進(jìn)行單獨全定制設計。天舟一號上的這兩款型號芯片已經(jīng)是比較成熟的產(chǎn)品了,穩定性和可靠性都很高,在其他單位也已經(jīng)有了應用。

中國電科55所:芯片組件防護

五十五所為“天舟一號”研制生產(chǎn)了多型號外殼產(chǎn)品,分別應用于前端控制系統測速測距、下變頻器,低噪聲高可靠放大器、中繼終端分系統等組件的封裝,為航天器姿態(tài)調整、精確制導、對接、測控通信系統等任務(wù)提供了重要支撐。

五十五所研制的外殼產(chǎn)品采用新型輕質(zhì)鋁基復合材料替代密度較大的傳統鐵鎳材料,使組件重量降低為原來(lái)的一半,對空間與重量極為寶貴的航天飛行器來(lái)說(shuō),充分滿(mǎn)足器件在減重方面的要求。

通過(guò)調整鋁基復合材料內部元素成分配比與分布,提高封裝結構不同材料間熱膨脹系數匹配性,采用梯度過(guò)渡結構降低外殼組裝過(guò)程的內應力,提高封裝外殼在極冷與極熱條件下的可靠性。

通過(guò)內置具有屏蔽功能的涂覆層,提高封裝外殼的抗輻照特性,有效屏蔽太空中a粒子流、g射線(xiàn)等各種輻射對器件內部電路與芯片的損傷,維護器件正常功能。

該外殼產(chǎn)品為五十五所自主研制并成功應用的宇航級外殼產(chǎn)品。國內首款應用頻率達到40GHz的微波傳輸端子及外殼,填補了國內空白,而且其可靠性?xún)?yōu)于進(jìn)口產(chǎn)品。產(chǎn)品后續生產(chǎn)階段,封裝部成立了金屬玻璃外殼生產(chǎn)線(xiàn),專(zhuān)門(mén)研制、生產(chǎn)宇航用外殼產(chǎn)品,產(chǎn)線(xiàn)嚴格按照航天專(zhuān)項管理辦法和要求進(jìn)行管理。

對接雷達和光學(xué)成像敏感器

兩個(gè)飛行器在太空中要經(jīng)過(guò)幾十萬(wàn)公里的追逐,最終完成精準地對接,這一過(guò)程被航天人比喻成“穿針引線(xiàn)”。激光交會(huì )對接雷達和光學(xué)成像敏感器等的使用便是天舟一號貨運飛船與天宮二號成功進(jìn)行交會(huì )對接的關(guān)鍵。這兩款由中國電子科技集團研制的核心組件保證了兩個(gè)高速運行的飛行器更加迅速、可靠地對接在一起。20170424-TI-7據中國電科激光雷達總師屈恒闊介紹,在天宮二號上搭載了中國電科研制的激光雷達合作目標,天舟一號搭載了激光雷達主機和信息處理機。其探測的基本過(guò)程,是由安裝在飛船上的激光雷達系統發(fā)出激光束,激光束照射到天宮二號上后返回信號,激光雷達系統再根據接收到的返回信號計算分析。

中國電科的項目團隊在有限的時(shí)間內,結合航天實(shí)際應用進(jìn)行產(chǎn)品原理和工藝的全新設計,進(jìn)行了完整、充分的相關(guān)環(huán)境試驗,經(jīng)過(guò)2000多次的試驗,最終研制出第三代產(chǎn)品,其可靠性更高、重量更輕、體積更小、功耗更低,高抗輻照、傳導熱能力強,主要技術(shù)指標達到國際先進(jìn)水平。而這個(gè)過(guò)程可謂艱辛。

最終,在同等體積重量功耗下,中國電科的激光雷達工作范圍比國外同類(lèi)產(chǎn)品增大了兩倍以上,實(shí)現了全范圍內高精度測量跟蹤。

航天九院:承研運載火箭和飛船電子產(chǎn)品

作為航天電子專(zhuān)業(yè)院,航天九院大名鼎鼎,也是長(cháng)征七號運載火箭電子產(chǎn)品的主要承研單位,提供了占整個(gè)火箭2/3的電子產(chǎn)品,還為天舟一號飛船提供了大量的電子產(chǎn)品。20170424-TI-12●航天九院693廠(chǎng):研制生產(chǎn)火箭垂直度調整系統。除了為火箭發(fā)射發(fā)揮作用外,大角度調整設備還廣泛應用于石油勘探、鐵路、橋梁、通信等多個(gè)領(lǐng)域。

●航天九院771所運載計算機設計事業(yè)部:負責研制長(cháng)征七號的箭載計算機。長(cháng)征七號箭機研制團隊使用的FPGA芯片,可將很多專(zhuān)用集成電路芯片的功能通過(guò)軟件編程實(shí)現。

●航天九院13所激光導航公司:提供慣性導航設備相關(guān)組件。航天九院13所時(shí)代光電公司為長(cháng)征七號火箭研制了光纖慣組和光纖速率陀螺兩種單機產(chǎn)品,確保將天舟一號貨運飛船精確的送入預定軌道。

●航天九院13所:承研長(cháng)征七號運載火箭的橫法向表組合。此次執行發(fā)射任務(wù)的產(chǎn)品與2016年長(cháng)七首飛產(chǎn)品同批次生產(chǎn),狀態(tài)完全一致,質(zhì)量穩定可靠。

●航天九院200廠(chǎng)、825廠(chǎng):在這次發(fā)射的長(cháng)征七號火箭上,200廠(chǎng)承擔的箭上電纜網(wǎng)涉及526個(gè)連接器、11.7千米導線(xiàn)的加工生產(chǎn),技術(shù)要求非常高。除200廠(chǎng)外,同樣來(lái)自航天九院的825廠(chǎng),也為這次長(cháng)征七號遙二火箭提供了十多個(gè)系列的電纜類(lèi)產(chǎn)品。其中特別值得一提的,是825廠(chǎng)為此次長(cháng)七火箭獨家專(zhuān)供的一款數據總線(xiàn)電纜產(chǎn)品,該產(chǎn)品用于長(cháng)七火箭控制系統各個(gè)單機設備之間的信號傳輸,實(shí)現火箭的實(shí)時(shí)控制和信息綜合管理。

●航天九院289廠(chǎng):為這次承擔發(fā)射任務(wù)的長(cháng)征七號火箭提供了測量系統助推傳輸設備以及地面測試設備。

●航天九院704所:研制配套的S頻段相控陣天線(xiàn)是整個(gè)系統的前端,負責將火箭飛行過(guò)程中所有動(dòng)態(tài)參數以無(wú)線(xiàn)發(fā)射形式實(shí)時(shí)發(fā)送給中繼衛星,再回傳地面站,讓地面隨時(shí)可以看到火箭的實(shí)時(shí)狀況。

●航天九院704所研制的衛星定位接收機,為火箭控制系統提供高精度導航數據,火箭控制系統依據導航數據控制火箭飛行軌道,以及地面設備及先進(jìn)測控技術(shù),確保天舟一號貨運飛船準確到達目的地。

●航天九院704所為火箭配套的各類(lèi)傳感器、變換器遍布火箭各個(gè)部位,編織了一張神經(jīng)網(wǎng),實(shí)時(shí)感知火箭的狀態(tài)。比如,此次承擔發(fā)射任務(wù)的長(cháng)征七號火箭里流淌的“血液”為液氧,溫度低達-183℃。

●航天九院771所:負責生產(chǎn)的箭地通信計算機、PXI測試計算機、光纖慣組信號采集處理系統等地面單元測試計算機均是地面測試控制系統設備,它們如同一個(gè)醫院,對貨運飛船的各個(gè)關(guān)鍵部位進(jìn)行實(shí)時(shí)監控,隨時(shí)檢測系統的健康狀況,實(shí)時(shí)分析數據并反饋給系統。

●航天九院693廠(chǎng):在天舟一號配套產(chǎn)品研制任務(wù)中,航天九院693廠(chǎng)研制生產(chǎn)的八個(gè)系列電連接器占整個(gè)飛船所用電連接器總數的68%以上,肩負“天舟”動(dòng)力信號、控制信號和通信信號精準傳輸的重要使命。

天舟一號貨運飛船的重要任務(wù)之一是完成“太空加油”,實(shí)現天宮二號空間實(shí)驗室推進(jìn)劑的在軌補給。KX6-3到位開(kāi)關(guān)是天舟一號下達補給和分離指令的核心環(huán)節,也是我們稱(chēng)之為“密匙”的關(guān)鍵所在,由航天九院693廠(chǎng)研制生產(chǎn)。

●航天九院539廠(chǎng):生產(chǎn)天舟一號的頻率綜合器由航天九院539廠(chǎng)。顧名思義,頻率綜合器是產(chǎn)生并合成各種頻率的機器,它像一個(gè)穩定的節拍器,給天舟上的各種實(shí)驗機器打著(zhù)拍子,指揮大家按照正確的步調工作運轉。

航天九院539廠(chǎng)為天舟一號推進(jìn)分系統提供了包括推進(jìn)管理器和推進(jìn)控制驅動(dòng)器在內的多個(gè)設備,滿(mǎn)足了推進(jìn)分系統的眾多功能要求。

九院539廠(chǎng)研制的艙門(mén)壓點(diǎn)開(kāi)關(guān)安裝在各艙門(mén)安裝框上,用于快速判斷艙門(mén)的開(kāi)、關(guān)狀態(tài)。來(lái)自九院539廠(chǎng)的推進(jìn)管理器和推進(jìn)控制驅動(dòng)器,它們承擔了推進(jìn)分系統中的眾多任務(wù),堪稱(chēng)推進(jìn)系統的全能王。同樣來(lái)自539廠(chǎng)的補加管理器和補加控制驅動(dòng)器,則在補加分系統中發(fā)揮了類(lèi)似作用。

●航天九院165廠(chǎng):天舟一號使用了由航天九院165廠(chǎng)提供的電磁繼電器、行程開(kāi)關(guān)、連接器等多個(gè)品種幾百只產(chǎn)品。其中電磁繼電器主要用于飛船的電源及計算機系統中,主要完成信號傳遞、執行控制、系統配電等功能。

●由航天九院13所:天舟一號貨運飛船導航制導與控制分系統(GNC)的光纖捷聯(lián)慣性測量組合(即光纖IMU)是飛船的關(guān)鍵慣性測量設備。光纖IMU由航天九院13所進(jìn)行設計、制造、試驗和測試。在天舟一號執行任務(wù)期間,13所將派出2名試驗隊員,在北京執行任光纖IMU數據判讀。

隨著(zhù)天舟一號發(fā)射成功,航天九院772所研發(fā)的多款關(guān)鍵核心元器件首次實(shí)現在軌運行。其中,為天舟一號配套研發(fā)的某型號微處理器電路是型號的核心芯片,負責接收地面指令、處理載荷數據、管理控制姿態(tài),它的核心地位和復雜性使它成為體現宇航元器件水平的代表。除此之外,772所研制的第一代智能通用刷新控制電路,是一款高可靠宇航用抗輻射刷新控制電路,有效保證了核心宇航器件的自主可控。此外,772所提供的多款電路也在天舟一號中得以運用,這些國產(chǎn)化電路在型號的運用對于航天型號的創(chuàng )新發(fā)展具有重要意義。

長(cháng)虹軍工:測量雷達和連接器廣泛應用

長(cháng)虹測量雷達:采用特有的目標跟蹤技術(shù),為發(fā)射指揮中心提供火箭發(fā)射初始階段的實(shí)時(shí)參數和軌道信息,填補了這一領(lǐng)域的國內空白,為我國火箭發(fā)射提供全天候發(fā)射的保障,目前中國所有航天發(fā)射中心都已裝備該雷達。

高精度細晶氧化鈹陶瓷夾持桿:是長(cháng)虹旗下紅星公司研發(fā)生產(chǎn)的產(chǎn)品也是天舟一號型波管的關(guān)鍵部件,擁有其他陶瓷無(wú)可比擬的機電特性、熱特性,能有效保障行波管處于穩定工作狀態(tài)。

從“神舟一號”到“神舟十一號”,以及“嫦娥”探月工程、天宮一、二號等,先后為我國載人航天工程配套了9大系列、1400多個(gè)規格、5萬(wàn)多只電連接器,配套涉及各個(gè)系統。

自主研制的首顆宇航級高速圖像壓縮芯片

我國首顆采用貨運飛船搭載方式發(fā)射的對地觀(guān)測微納衛星“絲路一號”科學(xué)試驗衛星01星,隨“天舟一號”貨運飛船升空。該星搭載的我國自主研制的首顆宇航級高速圖像壓縮芯片“雅芯-天圖”,由西安電子科技大學(xué)圖像所與航天五院513所聯(lián)合研制;西安電子科技大學(xué)圖像所還承擔了“天宮”與“天舟一號”對接系統中遙操作攝像機數字視頻編碼和解碼設備的研制工作。20170424-TI-13“絲路一號”科學(xué)試驗衛星01星由在陜的地理信息工程國家重點(diǎn)實(shí)驗室、西安航天天繪數據技術(shù)有限公司、中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所、西安電子科技大學(xué)聯(lián)合等科研單位研制,其具有體積小、重量輕、功能密度高的特點(diǎn),搭載總重量不超過(guò)1千克的輕小型可見(jiàn)光相機,以及我國自主研制的首顆宇航級高速圖像壓縮芯片“雅芯-天圖”。整星收攏尺寸僅為330毫米×100毫米×100毫米,質(zhì)量不超過(guò)4.5千克,設計軌道高度400公里,具備光學(xué)遙感對地觀(guān)測能力,是“絲路微小衛星群對地觀(guān)測系統”的首發(fā)星,擔負著(zhù)系統技術(shù)體制驗證任務(wù)。

絲路微小衛星群計劃發(fā)射30顆以上的微納衛星,可以提供全色、多光譜、高光譜等多種類(lèi)型的遙感影像并具備增強導航功能。

元器件國產(chǎn)化:中國航天科技集團五院

蘭州空間技術(shù)物理研究所又名叫中國航天科技集團公司五院510所,是航天科技集團公司旗下重要科研單位。此次發(fā)射任務(wù)由中國空間技術(shù)研究院(中國航天科技集團五院)抓總。

510所在天舟一號任務(wù)中,承擔了儀表照明、結構機構以及熱控分系統共30臺/套單機研制任務(wù),包括綜合顯示單元、語(yǔ)音單元、艙門(mén)快速檢漏儀以及交會(huì )對接、艙內照明設備等重點(diǎn)單機。這些設備在天舟一號貨運飛船在軌運行中的綜合狀態(tài)監控、顯示,與天宮二號空間實(shí)驗室交會(huì )對接過(guò)程中將起到至關(guān)重要的作用。20170424-TI-11在510所配套的天舟一號單機產(chǎn)品中,首次使用了510所自主開(kāi)發(fā)的專(zhuān)用元器件——100V混合厚膜電源,該產(chǎn)品創(chuàng )新打破了國外技術(shù)壟斷,實(shí)現了混合集成電路的元器件國產(chǎn)化,意義重大。

單機數據處理平臺在原載人飛船數據處理平臺基礎上進(jìn)行改進(jìn)升級,數據處理速度成倍提升;采用了視頻疊加技術(shù),視頻處理能力大幅提高;液晶屏由原6.5吋液晶顯示模組改進(jìn)為12.1吋紅外觸摸顯示模組,顯示內容更加豐富、顯示界面更加友好。

天舟一號,為中國科研砥礪前行

天舟一號是一艘貨運飛船,然而它的功能卻不僅僅局限于貨物的運輸。此次天舟一號發(fā)射除了完成交會(huì )對接、為天宮二號空間實(shí)驗室補加燃料之外,它身上還攜帶了大量的實(shí)驗設備,在太空運行期間要進(jìn)行多項實(shí)驗試驗,參與大學(xué)、單位、公司數量眾多,為中國科研砥礪前行。

此次天舟一號上總共搭載了40臺設備,要進(jìn)行13項太空實(shí)驗試驗,真正做到了一船多用。將要在天舟一號上進(jìn)行的太空實(shí)驗,包括新型元器件在軌驗證,空間環(huán)境探測、力學(xué)環(huán)境測量,以及生命科學(xué)方面的實(shí)驗等涉及眾多領(lǐng)域。未來(lái)我國將要建設的空間站體積龐大,在太空運行過(guò)程中難免會(huì )受到太空碎片的撞擊。

其中,華中科技大學(xué)物理學(xué)院引力中心的“非牛頓引力實(shí)驗檢驗的關(guān)鍵技術(shù)驗證”將在天舟一號的運載下,于發(fā)射兩天后到達天宮二號。

這次實(shí)驗目的是利用天舟一號貨運飛船的空間環(huán)境,對高精度靜電懸浮加速度計進(jìn)行在軌檢驗。據了解,本次實(shí)驗的技術(shù)基礎“靜電懸浮加速度計”,是華中科技大學(xué)物理學(xué)院引力中心經(jīng)過(guò)十幾年的技術(shù)攻關(guān),才最終研發(fā)出來(lái)的。20170424-TI-10還有,北京理工大學(xué)研制的“空間微流控芯片生物培養與分析載荷”搭乘天舟一號貨運飛船升空,開(kāi)啟為期兩周的在軌實(shí)驗。該裝置將在地面飛控中心的干預下,自主完成多細胞多腔室細胞共培養和在軌在線(xiàn)分析檢測任務(wù),研究將有助于保障航天員長(cháng)期在軌飛行的健康。