IT之家 9 月 18 日消息 神舟十二號(hào)載人飛船的返回艙，已于 9 月 17 日 13 時(shí) 34 分在東風(fēng)著陸場(chǎng)預(yù)定區(qū)域安全著陸。從飛船與空間站分離，到返回艙返回地球，一系列重要設(shè)備為航天員安全返回提供了保障。中國(guó)航天科技集團(tuán) @上海航天公眾號(hào)，對(duì)著陸反推發(fā)動(dòng)機(jī)、信標(biāo)機(jī)、智能電源分系統(tǒng)等“黑科技”進(jìn)行了介紹。
一、反推發(fā)動(dòng)機(jī)
官方表示，著陸反推發(fā)動(dòng)機(jī)是神舟十二號(hào)飛船上的重要設(shè)備，是決定航天員能否安全回家的最后一棒。神舟一號(hào)飛船便搭載反推發(fā)動(dòng)機(jī)，直至神舟十二號(hào)，已保證了 11 名（14 人次）航天員安全返回地球。神舟十二號(hào)的反推發(fā)動(dòng)機(jī)于 2017 年 6 月開(kāi)始研發(fā)，這一發(fā)動(dòng)機(jī)擁有多項(xiàng)工藝改進(jìn)措施，研發(fā)人員策劃了全面的力學(xué)和溫度環(huán)境試驗(yàn)考核，保證其經(jīng)過(guò)運(yùn)輸、裝卸、使用后，依舊性能穩(wěn)定。
相對(duì)于之前的產(chǎn)品，如今的發(fā)動(dòng)機(jī)推力更大，工作時(shí)間控制更準(zhǔn)，質(zhì)量一致性更好，產(chǎn)品可靠性也更高。為了保證產(chǎn)品的安全性和可靠性，在生產(chǎn)的 31 臺(tái)產(chǎn)品中，研制團(tuán)隊(duì)共抽取了 16 臺(tái)進(jìn)行了藥柱抽檢（驗(yàn)收）試驗(yàn)、性能摸底試驗(yàn)、鑒定試驗(yàn)等各種考核驗(yàn)證試驗(yàn)。
返回艙在進(jìn)入大氣層后，使用降落傘穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，同時(shí)拋棄隔熱大底。在距離地面 1 米時(shí)，安裝在返回艙底部的四個(gè)著陸反推發(fā)動(dòng)機(jī)將自動(dòng)點(diǎn)火，以極強(qiáng)的緩沖力幫助飛船實(shí)施“軟著陸”。
據(jù)了解，為了保證航天員和返回艙內(nèi)設(shè)備的安全，四臺(tái)反推發(fā)動(dòng)機(jī)必須在 10 毫秒內(nèi)同時(shí)點(diǎn)火，故對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量的一致性要求極高。產(chǎn)品采用了涂覆達(dá)克羅方案。該工藝可以在保證防銹的同時(shí)，提高產(chǎn)品在高溫、強(qiáng)腐蝕環(huán)境下的耐受性，進(jìn)一步提高產(chǎn)品可靠性。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)部分組件放棄了此前的手工焊接方式，而選用了銑床數(shù)控加工成型，提高了制造效率與產(chǎn)品合格率。
二、著陸搜尋信標(biāo)機(jī)
在神舟十二號(hào)飛船返回任務(wù)中，航天八院電子所承擔(dān)了 USB 應(yīng)答機(jī)、著陸搜尋信標(biāo)機(jī)、話音處理設(shè)備、返回艙商用攝像機(jī)、圖像切換器、圖像二次電源、遙控解調(diào)器、遙測(cè)中控采編單元等多項(xiàng)產(chǎn)品。其中，著陸搜尋信標(biāo)機(jī)和話音處理設(shè)備尤為重要。
信標(biāo)機(jī)隸屬于載人航天返回艙搜救示位系統(tǒng)，提供著陸搜尋、海上搜尋和國(guó)際救援的示位信息功能，支持返回艙搜救任務(wù)實(shí)施。主要用于出大氣層后的直升機(jī)搜尋和半雙工通信，除發(fā)送信標(biāo)信號(hào)外，還可以與地面搜尋人員進(jìn)行通話。這一設(shè)備采用模擬電路實(shí)現(xiàn)方式，研發(fā)人員克服了模擬器件批次差異、個(gè)體溫度參數(shù)漂移等不利因素，團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人董巍帶領(lǐng)設(shè)計(jì)人員一同研發(fā)了這一產(chǎn)品。
三、智能電源分系統(tǒng)
據(jù) 811 所神舟飛船電源分系統(tǒng)副主任設(shè)計(jì)師唐筱介紹，電源分系統(tǒng)研制人員完成了 6 項(xiàng)關(guān)鍵項(xiàng)目、10 個(gè)關(guān)鍵重件、72 個(gè)關(guān)鍵強(qiáng)制檢驗(yàn)點(diǎn)等控制措施落實(shí)，確保關(guān)鍵環(huán)節(jié)、關(guān)鍵動(dòng)作實(shí)施期間的可靠供電。
研制團(tuán)隊(duì)還準(zhǔn)備了充分的故障預(yù)案，針對(duì)太陽(yáng)電池翼制定了不同發(fā)電能力下的最低工作條件，建立了組合體運(yùn)營(yíng)階段，太陽(yáng)電池翼適應(yīng)大范圍太陽(yáng)入射角變化、組合體姿態(tài)調(diào)整變換的最佳控制模式。
此外，由于神舟十二號(hào)飛船此次返回地球，增加了快速返回工作模式。根據(jù)任務(wù)需要，由原先的繞飛地球 18 圈返回壓縮到 5 圈返回。為保障快速返回，需要電源分系統(tǒng)制定詳細(xì)的供電保障方案。
IT之家了解到，為此，電源分系統(tǒng)精確制定了工作模式轉(zhuǎn)換調(diào)整、開(kāi)展了能量平衡分析和預(yù)計(jì)，配合總體完成了正常返回、快速返回、應(yīng)急返回等不同返回模式下，電源保障方案的制定，確保在任何情況下，都能保障航天員平安回家。
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