近日，神舟十三號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)預(yù)定區(qū)域安全著陸，神舟十三號(hào)載人飛行任務(wù)取得圓滿成功。此次任務(wù)中，我國(guó)自主研制生產(chǎn)的多項(xiàng)技術(shù)產(chǎn)品為神舟十三號(hào)載人飛船順利返回提供了全程保障服務(wù)。
2022年4月16日，神舟十三號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸。新華社記者 連振 攝
雷達(dá)“標(biāo)尺”護(hù)飛行
在神舟十三號(hào)載人飛行任務(wù)中，航天科工二院23所兩部測(cè)量雷達(dá)全程保障，從神舟十三號(hào)載人飛船返回艙進(jìn)入大氣層就開(kāi)始進(jìn)行跟蹤測(cè)量，如同一把“標(biāo)尺”測(cè)量實(shí)時(shí)準(zhǔn)確數(shù)據(jù)提供給控制中心，并為前方搜救提供有效目標(biāo)落點(diǎn)數(shù)據(jù)，護(hù)航返回艙平安落地。
據(jù)悉，這兩部雷達(dá)主要用于完成返回艙的跟蹤測(cè)量任務(wù)，一部測(cè)量雷達(dá)的核心任務(wù)是承擔(dān)返回艙在黑障區(qū)內(nèi)外的跟蹤測(cè)量，另一部測(cè)量雷達(dá)的核心任務(wù)是進(jìn)行返回艙在開(kāi)傘至落地過(guò)程的跟蹤測(cè)量。
返回艙進(jìn)入大氣層時(shí)，與其周圍空氣激烈摩擦，會(huì)形成一個(gè)高溫高壓的電離氣體層，這個(gè)氣體層像劍鞘一樣包裹在返回器表面，隔絕返回艙與地面測(cè)控站之間的通信聯(lián)絡(luò)，形成一個(gè)黑障區(qū)。
為解決黑障區(qū)的跟蹤測(cè)量問(wèn)題，23所自主研制了一部相控陣體制的測(cè)量雷達(dá)。回收任務(wù)前，保障隊(duì)員通過(guò)仔細(xì)分析引導(dǎo)數(shù)據(jù)，為返回艙回家之路保駕護(hù)航。
另一部雷達(dá)是回收任務(wù)最末端的跟蹤測(cè)量雷達(dá)，它從返回艙開(kāi)傘后開(kāi)始對(duì)目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。該雷達(dá)通過(guò)無(wú)源定位體制實(shí)現(xiàn)對(duì)返回艙從開(kāi)傘后至落地階段的高精度定位，為落點(diǎn)預(yù)報(bào)和返回艙搜救提供及時(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，站好回收任務(wù)最后一班崗。
此次飛行任務(wù)中，航天科工二院203所研制的一系列優(yōu)質(zhì)晶體元器件，利用穩(wěn)定的石英晶體的壓電效應(yīng)和頻率特性，在太空惡劣的環(huán)境中保持穩(wěn)定跳動(dòng)，并產(chǎn)生準(zhǔn)確平穩(wěn)的頻率信號(hào)，成為地面指揮人員監(jiān)測(cè)和衡量飛行狀態(tài)的重要參考指標(biāo)，為確保航天員安全返回地球起到重要作用。
此外，由航天科工二院25所研制的交會(huì)對(duì)接微波雷達(dá)也在此次任務(wù)中再次開(kāi)機(jī)，精確輸出神舟十三號(hào)載人飛船與空間站核心艙相對(duì)距離、速度和角度等位置信息，保駕神舟十三號(hào)載人飛船的順利返回；由航天科工二院206所研制的環(huán)控生保尿處理子系統(tǒng)，作為空間站內(nèi)水資源循環(huán)利用的重要環(huán)節(jié)，是空間站任務(wù)實(shí)現(xiàn)航天員長(zhǎng)期在軌駐留的標(biāo)志性關(guān)鍵產(chǎn)品之一，自2021年4月19日升空入軌后，一直在軌穩(wěn)定運(yùn)行，產(chǎn)生的蒸餾水各項(xiàng)指標(biāo)均滿足使用要求。
2022年1月8日在北京航天飛行控制中心拍攝的神舟十三號(hào)航天員乘組進(jìn)行手控遙操作天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船與空間站組合體交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)，天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船與空間站組合體精準(zhǔn)完成前向交會(huì)對(duì)接。新華社記者 郭中正 攝
智慧“剎車”保精度
在神舟十三號(hào)載人飛船返回艙著陸的最后幾米，位于返回艙底部的“伽馬剎車指令員”正沉著地測(cè)算著返回艙的速度和距地面高度。在返回艙降落至預(yù)定高度時(shí)，準(zhǔn)確發(fā)出反推發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火指令，使返回艙在反推力作用下平穩(wěn)著陸，保障航天員安全舒適回家。
由航天科工三院35所研制的“伽馬剎車指令員”是返回艙的關(guān)鍵設(shè)備。伽馬射線的探測(cè)體制賦予它穿透地表植被的能力，能精確測(cè)量返回艙底部距離地表的高度，精度達(dá)厘米級(jí)。通過(guò)向地表發(fā)射伽馬射線、快速捕獲反射回的射線，在“伽馬剎車指令員”的“大腦”中進(jìn)行精確計(jì)算，實(shí)時(shí)提取出高度和速度信息，在最佳時(shí)機(jī)發(fā)出反推點(diǎn)火指令，實(shí)現(xiàn)“高速度下高點(diǎn)火高度，低速度下低點(diǎn)火高度”的最優(yōu)點(diǎn)火方案，最大限度發(fā)揮反推發(fā)動(dòng)機(jī)的緩沖性能。
2022年4月16日，神舟十三號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)預(yù)定區(qū)域成功著陸。新華社記者 連振 攝
用心縫好每一針
護(hù)航神舟十三號(hào)載人飛船返回艙的主傘面積達(dá)1200平方米，由1900多塊傘衣拼接而成，全部展開(kāi)后可以覆蓋3個(gè)籃球場(chǎng)大小，拉直長(zhǎng)度近70米，能夠橫跨足球場(chǎng)，由航天科技五院508所研制。
這樣一頂降落傘的加工是載人飛船研制的關(guān)鍵一步，由一群年輕睿智的“女匠”們完成，航天科技五院508所神舟十三號(hào)載人飛船降落傘產(chǎn)品加工人員付春慧是其中之一。她多次承接縫紉技術(shù)難度大的技術(shù)型工作，已是降落傘加工的技術(shù)骨干，“用心縫好每一針”是她對(duì)自己的要求。
神舟十三號(hào)載人飛船返回艙降落傘產(chǎn)品加工要求極高，而怎樣在有限的空間里保證1200平方米主傘所有尺寸一致是關(guān)鍵。為此，研制團(tuán)隊(duì)反復(fù)研究、查找問(wèn)題、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)……最終，保證了96根徑向帶加工后的線跡松緊度一致，確保了每一根長(zhǎng)度一致。
記者：胡喆、宋晨
