中國載人航天領域成績突出技術突破達十項
http://www.whhswh.com 2008-09-23 11:02 來源:互聯網
從中國酒泉衛星發射中心獲悉,近年來中心在載人航天領域不斷取得突出成績,主要技術突破有十項:
(一)航天發射故障診斷技術研究與應用
2008年獲部委一級科技進步二等獎。該項目旨在通過對我國五十年來航天發射試驗典型故障的收集和整理,從理論層面歸納和總結航天發射故障機理、故障規律,形成系統的航天發射故障診斷技術。項目對于提高參試人員故障診斷能力、提高發射故障診斷效率具有重要的意義和良好的工程應用價值。該項目科學歸納提煉了航天發射故障機理、故障規律以及故障診斷基本程序,總結了航天發射九種常用故障診斷方法,提出了電磁干擾、潛電路、軟件等三種典型故障的診斷技術,創造性地將融合方法應用到故障診斷之中,是航天發射工程領域一項開創性成果。
(二)載人航天應急搜救系統建設與應用
2006年獲部委一級科技進步二等獎。從2004年至今,該項目在航天員應急搜救任務中得到應用。在“神舟”六號任務的海上高、低海況打撈、漂浮試驗以及應急搜救演練應用過程中,項目的搜救裝備、搜救點、醫療救護、通信分系統、搜救流程等內容得到了不斷完善和發展,項目的應用有效縮短了搜救時間,提高了效率。
(三)火箭推進劑加注量模型化測量系統
2008年獲部委一級科技進步三等獎。推進劑加注是發射場中具有決定意義的關鍵環節,加注工作能否在規定時間內準確安全完成,將直接影響發射程序。火箭推進劑加注量模型化測量系統在原單一的加注系統庫房流量計基礎上新增超聲波流量計和磁致伸縮液位計,將三套設備組成一個相互備份的有機整體進行實時測量,提高推進劑加注量定量的可靠性。該系統可以提高火箭推進劑加注量的計算可靠性和加注精度,同時降低對箭上液位信號的依賴程度,是加注系統的一項重要突破。
(四)載人航天發射場精細化天氣預報系統
2007年獲部委一級科技進步三等獎。該項目根據載人航天任務的需要和發射場氣候特點,以數值模式為基礎,在高性能計算機上建立了客觀精細化天氣預報系統,可對影響發射任務進程的淺層風、云量、高空風、氣溫以及常規天氣等氣象要素進行定時、定點、定量的預報。主要具有三個主要特點。一是采用先進的中尺度數值模式以及同化技術,使氣象保障客觀精細;二是應用了我國自行研制的高性能計算機,系統穩定可靠;三是系統的高技術含量高。
(五)發射場實時數據網絡化傳輸方法研究與應用
2006年獲部委一級科技進步成果三等獎。該項目是對發射中心采用計算機網絡傳輸實時數據的預研,主要目的是尋找實時數據傳輸的新思路、新方法,探索計算機網絡傳輸實時數據的可行性和實施過程中需注意的部分技術細節,解決目前傳統電路采用點對點傳輸數據存在的不足。項目研究了采用計算機網絡傳輸試驗任務實時數據的網絡結構和技術指標優化方法,并進行了大量的試驗模擬,重點針對不同網絡結構情況下的網絡傳輸時延進行了大量的測試,對網絡的安全防護進行了針對性研究,最后給出了實時數據網絡化傳輸的組網方式建議和技術指標設置建議。
(六)載人航天工程副著陸場系統建設與應用
2007年獲部委一級科技進步三等獎。
該課題系統總結了東風副著陸場建設的成就與經驗,并對其中的創新點進行了總結。其創新點主要包括:具有空中、地面等多種搜救載體和裝備,能夠滿足載人飛船返回副著陸場的任務要求,并形成了配套的搜索救援指揮體系;形成了一整套具有副場特色的搜索救援的組織實施程序和實施細則,能夠充分滿足搜索救援航天員的任務要求;形成了具有光學、雷達、USB、VHF等多種跟蹤測量手段的副著陸場測控系統,能夠完成載人飛船返回副著陸場的不間斷跟蹤測量要求;建成了配備多種通信手段、覆蓋空中、地面和航天員的立體通信網,能夠完成載人飛船返回副著陸場的定位數據、話音通信要求。
(七)航天發射一體化仿真訓練系統
為適應載人航天事業的發展,解決火箭系統各級指揮和操作手缺乏實裝訓練裝備的重大難題,為測試發射工藝流程優化、發射場接口協調、應急預案演練等提供平臺,發射中心決策研制集火箭控制、動力、故檢、利用、遙測、外安等系統功能模型為一體,與發射場消防、擺桿、瞄準窗、加注等實際地面系統相結合的航天發射一體化仿真訓練系統,實現全系統全員額全崗位訓練。
該系統采用HLA/RTI仿真技術,構建了一個分布式交互仿真系統,利用仿真代理接口技術,研制了硬件接口設備,采用TCP/IP通信機制,屏蔽了硬件系統與數字仿真系統互連的復雜性,實現了發射場實裝系統和數字仿真系統之間的無縫連接。該系統由測發系統和測控通信系統構成。測發系統包括發射場C3I系統、地勤支持系統、數字火箭、虛擬測試發控設備、地勤接口設備。測控系統包括東風中心、首區的相關測控設備及其接口設備、仿真中心。2007年11月,系統在“神七”合練任務中有效開展了火箭模擬測試、發射,組織了測控聯調,實現了發射場全系統、全流程、全崗位的綜合演練。
(八)新建載人航天發射場航天器加注扣罩廠房
該廠房主要滿足載人航天工程后續任務新型航天器加注、扣罩要求。廠房主體分為整流罩準備廳和加注扣罩廳兩廳。整流罩準備廳完成整流罩半罩裝配、測試的各項工作,采取電氣防爆措施。加注扣罩廳完成航天器推進劑加注、充氣、扣罩等工作,具備空調潔凈、電氣防爆、地面防靜電和防腐、應急排風等功能。氣閘間連接整流罩準備廳和加注扣罩廳的通道,用于對航天器和整流罩進行風淋潔凈,以確保航天器進入加注扣罩廳后滿足潔凈度要求。廠房的主要功能是:進行整流罩各部段對接、裝配、儀器電纜安裝及測試,完成航天器的加注和扣罩,實施航天器整流罩組合體的吊裝、轉運。廠房于2007年動工,目前已提前竣工,為設備調試、改進、產品合練留足了時間。
(九)航天發射場地面設備與發控臺接口等效器
航天發射場地面設備中的固定消防系統、電纜擺桿系統和瞄準窗系統都分別與發控臺有控制接口,用于收發指令。本項目結合航天發射場實際,參考原接口電路,采用集成化設計思想,經過設計、生產、安裝及調試等過程,研制出能對上述接口進行全面有效檢查,對參試人員進行全面訓練的等效器設備。該成果首次實現了航天發射場發控臺與地面設備的接口等效,提高了地面設備與發控臺接口檢查的有效性和完整性。另外,采用元器件替換法,有效防止等效電路與原設備間產生隱含回路,確保設備安全。
(十)《航天發射場可靠性安全性評估與分析技術》
該書由徐克俊、金星、鄭永煌等人編著,于2006年出版發行。
通過國內外理論發展和工程實踐的總結,首次完整提出了復雜系統工程的可靠性、安全性分析、評估解決方案。全書以航天發射場為研究對象,闡述了具有單輸入、多輸出或多輸入、多輸出等特點和具有串并聯混合結構的復雜系統的可靠性評估和安全性分析方法;結合理論方法給出了航天發射場典型系統可靠性評估和安全性分析的工程應用案例。該書構建的解決方案,已在載人航天發射場和衛星發射場得到了成功應用,通過分析和評估,掌握了發射場設施設備的質量特性,完成了多項技術改進,建立了完善的預防、控制措施,成為確保發射中心航天任務連續成功的利器。