|
6月11日17時38分，神舟十號飛船成功發射升空。令億萬河南人自豪的是，從航天員頭盔面窗到熱控制系統，從超硬鋼鍛件到電連接器，從傳感器到軸承部件，由河南省諸多高新技術企業生產的“河南造”產品，和“神舟十號”渾然一體在太空遨游。 熱控制系統讓飛船“安然遨游” “神十”在太空遨游的15天內，需經歷“地面段、上升段、軌道段、返回段”四個階段，要經受各種嚴酷考驗，這就需要可靠有效的熱控制系統。此外，狹小的密閉艙內也必須維持規定的大氣溫度、濕度和壓力，嚴格控制大氣成分，為航天員創造適宜生活、工作的人造環境。據悉，新鄉航空工業（集團）有限公司為“神十”配套了39項產品，主要集中在目標飛行器的熱控系統和生命保障系統中，為航天員安全舒適工作和電子設備正常運行提供保證，確保飛船在太空“安然遨游”。
六成“毛細血管”源自鄭州 對于“神十”來說，遍布它周身的電纜以及電連接器，就好比它的“毛細血管”。可以說，每一根電纜、每一個插頭、每一個焊點都關系到飛船發射的成敗。昨天，記者從航天科技集團693廠獲悉，“神十”所用的電連接器，六成產自693廠。據悉，從“神一”到“神十”，所用60.4%的電連接器都出自693廠。和前九次不同的是，此次“神十”，693廠除了像以往一樣提供電連接器外，還負責了部分電纜網產品的制作，可以說構建了“神十”的“毛細血管”。
超硬鋼鍛件鑄就飛船“鋼筋鐵骨” 別看飛船很龐大，其實，它的大部分構件是超硬鋼鍛件。據悉，從長征二F運載火箭到神舟載人飛船，很多地方用的都是中信重工生產的超硬鋼鍛件，比如火箭推進艙、飛船逃逸艙。這些鍛件的綜合性能遠遠高于普通鋼，可以滿足飛船穩定升空及在外太空安全飛行的苛刻環境要求。可以形象地說，正是這些超硬鋼鍛件，鑄就了飛船的“鋼筋鐵骨”。
航天員頭盔面窗依舊“河南造” 眾所周知，從“神七”首次宇航員空間出艙開始，鄭州大學橡塑模具國家工程研究中心一直為我國宇航員制作航天服上的頭盔面窗，而此次“神十”三位航天員航天服上的頭盔面窗，依舊由該中心提供。據悉，根據宇航員太空任務性質，頭盔面窗分艙內和艙外兩種。艙外頭盔面窗需要達到抗輻射、抗紫外線、抗沖擊等嚴格要求，能夠應對高達300℃的溫差。艙內頭盔面窗著重解決的是舒適性和透光性，為航天員出色完成工作提供人體工程學上的保障，在意外情況下也可以短時間內防護宇航員安全。 由于“神十”宇航員沒有出艙任務，所以，此次該中心提供的是注重舒適的艙內頭盔面窗，性能跟“神九”上使用的頭盔面窗基本一致。
飛船核心部位的軸承來自洛陽 在神舟系列飛船及運載火箭上，應用的大量軸承部件來自我省兩家企業：河南煤化集團洛陽LYC軸承有限公司和洛陽軸研科技股份有限公司。 據了解，洛陽LYC軸承有限公司生產的軸承大多用在飛船、火箭的核心和關鍵部位，表現出色，多次獲得了中國載人航天工程辦公室的表彰。 該公司的軸承很輕，達到了國際通用標準的最高精度級別，而其技術水平在國際上處于先進地位。
同樣，洛陽軸研科技股份有限公司承擔了我國載人航天系統中七大系統的特種軸承研究任務，除了航天員、載人飛船、運載火箭、著陸場等系統外，公司還參與了空間實驗室系統的專用軸承研制工作。（東方今報）
有關：神十飛天 看當代自動化 眾所周知，當代航天工程是一項非常龐大系統工程，需要計算、電子、控制等領域都要有上佳的表現才能勝任這一系列的工作。整個航天工具的運行中，自動化控制一直占據項目主流，通過它來實現航天器的平穩運行。 我們印象中的航天器特別是飛船類航天工具，應該是可能通過宇航員來直接進行飛行控制的，但是受限于現實技術，大部份環地球飛行器都是地面指令發出與飛船本身自動化控制合力完成。 目前，我國載人航天工程中，神舟系列飛船及天宮一號都是通過此類形式完成飛行任務，通過分布的全國的監測站對飛行器實時狀態進行監控。
神十的發射直播中，在其太陽能帆板展開時，我們可以清楚的聽到技術人員報出帆板指令發出，然后從飛船外部監控探頭清晰看到帆板迅速展開，再次印證地面指令與飛船自動化之間的關系。在此次神舟十號十五天的在軌運行中，還將與天宮一號進行交匯對接，這是繼神九之后的再一次對接任務。 對接分兩次執行，一次為自動化對接，一次為航天員手動對接。作為自動化行業人士，我們關心更多的是自動化對接。天宮一號的對接機構共有118個傳感器進行測量，5個控制器接發指令，上千個齒輪軸承進行力和運動的傳遞，通過14個電機和電磁拖動機構進行動作，數以萬計的零件和緊固件組成復雜的、機電一體化的周邊式對接機構，中間留有直徑800毫米的人孔通道。這種活動部件多、傳動鏈長、精度要求高的產品，必須有系統集成的工程化設計才能完成。 同時，在整體對接過程中核心部分必是自動化控制。不管現在還是以后雖然會進行手動對接，但是手動只是在惡劣太空環境下導致空間設備軟硬件故障之時才會采取的備用措施，大多數正常情況下，自動化控制才是主流。 未來隨著眾多基礎科技的不斷突破，自動化不管是在我們的科研探索還是工業生產中都將是重點發展方向，沒有之一。 另： 神舟十號飛船發射圓滿成功，意味著從這一刻起，我國載人航天的重點將由載人飛船轉向建造空間實驗室和未來空間站。神十成為通向我國未來空間站計劃的重要里程碑。神十的發射直播中，在其太陽能帆板展開時，我們可以清楚的聽到技術人員報出帆板指令發出，然后從飛船外部監控探頭清晰看到帆板迅速展開，再次印證地面指令與飛船自動化之間的關系。在此次神舟十號十五天的在軌運行中，還將與天宮一號進行交匯對接，這是繼神九之后的再一次對接任務。 從神舟五號到神舟九號任務，都是為了驗證飛船自身的技術，神舟九號突破并掌握了載人交會對接技術，具備作為空間站的天地往返載人運輸系統的能力。目前，神舟十號飛船的任務不再是試驗，而是將執行“太空班車”任務，為空間站提供人員和物資運輸保障等。這意味著中國將擁有一個可以實際應用的天地往返運輸系統，這是中國航天科技的又一重大突破。
當代航天工程是一項非常龐大系統工程，需要計算、電子、控制等領域都要有上佳的表現才能勝任這一系列的工作。整個航天工具的運行中，自動化控制一直占據項目主流，通過它來實現航天器的平穩運行。未來隨著眾多基礎科技的不斷突破，自動化不管是在我們的科研探素還是工業生產中都將是重點發展方向。 些次太空對接分兩次執行，一次為自動化對接，一次為航天員手動對接。作為自動化行業人士，我們關心更多的是自動化對接。天宮一號的對接機構共有118個傳感器進行測量，5個控制器接發指令，上千個齒輪軸承進行力和運動的傳遞，通過14個電機和電磁拖動機構進行動作，數以萬計的零件和緊固件組成復雜的、機電一體化的周邊式對接機構，中間留有直徑800毫米的人孔通道。這種活動部件多、傳動鏈長、精度要求高的產品，必須有系統集成的工程化設計才能完成。 同時，在整體對接過程中核心部分必是自動化控制。不管現在還是以后雖然會進行手動對接，但是手動只是在惡劣太空環境下導致空間設備軟硬件故障之時才會采取的備用措施，大多數正常情況下，自動化控制才是主流。 中國將開始研究太空快速對接技術 兩個航天器在太空進行交會對接是一項相當復雜的技術,這也是蘇聯/俄羅斯、美國和中國把它放在航天員太空出艙活動之后,再通過多次發射來攻克它的重要原因。蘇聯/俄羅斯的航天器從20世紀60年代就突破了空間交會對接技術,但在2010年還是出現了空間交會對接故障。中國將在2012年前實現航天員出倉活動以及航天器在太空對接技術的突破，這兩項關鍵技術將為未來組建空間站甚至登月積累技術基礎。 中國載人航天工程辦公室副主任武平稱，早在上世紀六十年代美蘇就以快速模式多次進行交會對接，俄羅斯成功實施了三次快速交會對接，今年上半年聯盟載人飛船一次是三月一次是五月兩次與空間站實施快速交會對接，可以說實現快速對接對于空間救援特殊要求的貨運運輸任務都是很有意義的，但是快速對接也對追蹤飛行器的測控系統航天員適應能力提出了更高的要求，同時也對發射窗口的選擇開了很多約束條件。此次的神十任務仍然采用神八神九一樣的模式兩天對接。后續將根據中國空間站建設需要，開展快速對接技術的研究應用。
中國將研究快速對接技術。今年上半年俄羅斯“聯盟”飛船先后3次與空間站實施快速交會對接。使用快速對接模式有兩個好處：一是宇航員在出現失重感時已經快要抵達目的地，這使飛行變得更加舒適;二是可以將科研用品，特別是生物制劑盡快送到空間站，這對某些實驗來說非常重要。一名前往國際空間站工作的俄羅斯航天員稱，鑒于抵達時間大大縮短，可以考慮把冰淇淋帶到空間站上吃。但快速對接也對追蹤飛行器的測控系統提出更高要求，同時對發射窗口的選擇增加了很多約束條件，這次神十任務仍然采用神八、神九一樣的模式，花費兩天對接，但后續將根據中國空間站建設需要，開展快速對接技術的研究應用。 中國未來空間站2020年將完成組建 根據我國載人航天“三步走”的發展戰略，第一步，掌握載人航天技術，使我國成為世界上第三個能夠獨立研制、成功發射和順利回收載人航天器的國家。第二步，突破航天員出艙活動與飛行器空間交會對接的關鍵技術，實施空間實驗室工程。第三步，2015年以后建造20噸級的空間站，解決有較大規模的、長期有人照料的空間應用問題。 神舟十號任務還處于第二步當中。據介紹，現在交會對接任務如此重，因為它是將來空間站建造必須掌握的技術。因為沒有任何一個火箭可以一次性把空間站打上去，即使能行，效率也不高，未來空間站的多個艙都是在在軌組裝基礎上完成建造的。根據規劃，2015年前，我國將再陸續發射天宮二號、天宮三號兩個空間實驗室，中國空間站工程將在2020年前后完成組建、建造。 空間站將實現廢氣廢液要循環利用 載人航天工程總設計師周建平此前接受采訪時介紹，空間站是一個很復雜的航天器，空間站有三個艙段，要運行十年的壽命，技術上的挑戰相當大。空間站需要有效的補給，代價非常高，因此需要采用再生的方式，追求最高效的可循環的途徑。比如人在生活過程中產生的廢氣、廢液都要能夠處理，循環利用，盡量減少地面補給。 據介紹，驗證了這些關鍵技術以后，我國會首先發射空間站的核心艙，所謂核心艙，它能夠提供空間站的控制、供電，包括環境控制、生命保障，數據管理等等。作為控制中樞來管理整個空間站。然后再相繼發射兩個實驗艙，這三個艙是20噸級的艙，在太空近地軌道上對這三個艙進行對接組裝，最后構成一個丁字形、T字形的空間站。
空間站建成以后，一方面是具有航天大國或者強國的象征性意義，另一方面，從經濟上、整個科學研究上也要賦予其獨特的性能，使其物有所值。空間站建成后，駐站人員的交替、實驗設備的更換和所需物資包括生活用品的供給，都將由神舟號系列飛船承擔。 在1984年的一次太空探索中，發現號航天器的廢水通風系統失靈，導致航天器外形成一個非常大的尿液冰柱。意識到冰柱會在返航時破裂，并損壞航天器上的隔熱層，宇航員只得用飛船機器臂將其打碎。航天器的隔熱層保住了，但宇航員不得不關閉尿液收集系統。這場危機雖然得以避免，但宇航員們在這個6天任務的剩余時間里，再也沒有廁所可用。
再另： 八大領域助力神十飛天 各顯神通2013年6月11日17點38分，全球再次把目光聚焦于中國酒泉——我國衛星發射試驗基地。現場聚集了眾多關注，目睹這次航十的升空。隨著一聲“點火”，神十發出轟隆的巨響，拖著長長的尾焰，載著我國三位宇航向太空出發。 神舟十號的勝利升空，再一次推進了我國航天事業。而在飛天的幕后，各領域也是各顯神通，助力神十飛天。下面我們就一一揭開他們的神秘面紗。
1、3D打印的坐墊——“空中襁褓” 此次神舟十號飛船的坐墊是3D打印的。為神十航天員量身設計的這款坐墊全稱為"賦型緩沖減振坐墊"。"這種坐墊作為航天員大系統中一個重要部件，可有效減輕飛船升空和著陸時產生的加速度和顛簸對航天員身體的影響，保護航天員的生命安全。"天津大學快速成形中心主任崔國起說。 航天員在太空生活一段時間后，體內的鈣質會大量流失，骨質在降落過程中非常脆弱，如果不能有效加以保護，著陸時的沖擊很可能使航天員出現骨折等危險。賦形減振坐墊是根據航天員形體的不同特征而量體定制的一種吸能坐墊，可在發生撞擊的瞬間有效地分散人體的應力，避免人體出現損傷。"
3D打印坐墊樣品 崔國起介紹說："為了保護航天員的安全，航天員的坐墊設計有點像澡盆的復雜曲面形狀。升空過程中，宇航員的腿部和上身是蜷在一起的，坐墊是用聚安酯等復合材料制作的，平均厚度大體在70毫米左右，它可提高舒適性。"飛船返回時，坐墊可在發生撞擊的瞬間，有效分散人體的應力。 崔國起說，通俗一點講，這個坐墊就是航天員的"空中襁褓"。 2、光學成像系統 由中科院西安光學精密機械研究所研制、安裝于長征-2F運載火箭及神舟十號運輸飛船的箭載、船載監測攝像裝置，成功獲取了神舟十號飛船發射過程中助推器分離、一二級火箭分離、整流罩分離、星箭分離和推進艙外圖像。在此后的交會對接試驗中，船載器載攝像裝置還將拍攝神十與天宮對接實時畫面及航天員艙內工作精彩畫面。 西安光學精密機械研究所研制的另一精密設備"光學成像敏感器光學系統"，曾成功導航神八、神九與天宮的深情之吻。此次隨神十飛天，將再次導航神十與天宮的首次自動交會對接。 航天員手動控制神九飛船與天宮一號交會對接，主要依靠的是TV攝像機、靶標、綜合電子顯示屏和兩個特殊的"手柄"。由中科院長春光學精密機械與物理研究所研制的安裝于神舟十號飛船上的TV攝像機和安裝在天宮一號上的靶標，組成了手控交會對接的瞄準測量系統，成為航天員實施"太空穿針"絕技的"眼睛"，在神十與天宮的交會對接試驗任務中發揮至關重要的作用。 3、雷達監測——神十之眼 在"神舟十號"發射前，需要提前探知飛行途中的"障礙物"計算軌道，規避潛在危險；在"神舟十號"發射升空過程中，還需要實時觀測飛行軌道調整飛行姿態。 "神舟十號"只有擦亮"雙眼"，才能安全準確地到達預定軌道。地面雷達測量站就是"神舟十號"的眼睛。 "'神十之眼'具有超強的'視力'"太原衛星發射中心的科技人員介紹，此次，參加"神舟十號"任務的太原大功率雷達組，技術比較先進，具有測量距離遠、弧段長、精度高和抗干擾能力強等顯著特點。雷達對近地面軌道太空垃圾的監測和識別最小已經達到分米級，就是說幾百公里高的近地面軌道上，直徑一分米的物體"神十之眼"都"看"得到。 4、特殊材料塑造飛船有機外衣 從"東方紅一號"到"風云"、"資源"等系列衛星，再到"神舟"飛船，我國航天器的"有機外衣"都出自中科院上海有機化學研究所。這種銀灰色的飛船"衣料"，由高分子黏接劑加無機填料制成。有著耐熱、抗輻射、調節溫度的多種功能，確保了船體和宇航員的安全。 舷窗是神舟飛船了解外面世界的"眼睛"，其制作材料必須明亮透徹，同時必須能"忍受"返回艙穿越大氣層時劇烈摩擦所產生的攝氏千度的高溫。由中科院上海硅酸鹽研究所研制的多層結構舷窗材料是一種特殊的玻璃，牢固程度遠遠大于飛機。為避免舷窗玻璃被太空的高能粒子"打花"，舷窗表面涂上了防污染涂層，確保"眼睛"始終明亮如一。 5、導流槽給神十“消暑” 據悉，在神舟十號的密閉艙中，還有來自新鄉航空工業（集團）有限公司提供的多達39項各類產品。這家公司此次提供的產品，主要被運用在了目標飛行器的熱控系統和生命保障系統中，簡單地說，就好像是一個太空"空調"。除了能保溫，神舟飛船飛天常常還需要"消暑"，尤其是運載火箭發射階段，強大的動力和摩擦會瞬間產生極高的溫度，在這時候，導流槽的可靠度就是保障飛行安全的關鍵。 6、攔截臂打撈網——求援利器
位于臨海市杜橋鎮的浙江四兄繩業有限公司 此次神舟十號飛船發射海上應急救援保障任務由交通運輸部救撈局牽頭承擔，主要是組織救援力量對上升段應急濺落在海 上的飛船返回艙和航天員實施搜索回收和救援任務。交通運輸部救撈局共派遣4艘大型現代化救助船和4架海上專業救助直升機。而其中用來實施救援的打撈設備——攔截臂打撈網，就是由位于臨海市杜橋鎮的浙江四兄繩業有限公司制造的。 浙江四兄繩業有限公司和相關科研院所合作攻關，采用先進工藝生產出具有國際先進水平的超高分子聚乙烯繩索，能承受56噸的拉力，強度是鋼絲繩的15倍，成為神舟系列飛船專用繩索，并在這次用于神舟十號發射任務的相關船只上。 7、太空中的話音系統——藍牙耳機 在神舟九號飛船與天宮一號空間實驗室對接后，航天員進入天宮一號開展的各種在軌任務時，由于佩戴有線頭戴，在語音通信中無法在空間實驗室內任意活動，而且在飛船停靠期間，當航天員回到軌道艙就無法與地面通話，給任務的順利執行帶來許多不便。為了解決這些問題，艙內無線語音系統應運而生，用以提高航天員在軌工作的方便性。 研制人員們通過對各種短距離無線通信技術如藍牙無線通信、紅外通信、IEEE802.11無線局域網等技術進行了綜合比較，最終選擇了藍牙無線通信技術來實現艙內無線話音系統。 藍牙技術在民用領域被廣泛應用于局域網中各類數據及語音設備，如PC、撥號網絡、筆記本電腦等設備上。而研制艙內無線話音系統可充分利用民用領域的高品質的藍牙耳機、藍牙適配器，通過增加接口匹配電路實現藍牙匹配器與原有話音處理設備的語音接口匹配，從而實現無線話音通信功能。 8、飛船動力系統——太陽能電池翼
有關專家解說神舟十號電源系統，特別是太陽能電池翼。 "宇宙飛船飛行時，在光照區用太陽能電池發電、供電，陰影區用化學電池供電。"811所專家說，飛船升空前，電池充滿電，發射點火和飛行過程中用的都是化學電池。化學電池充滿電后正常放電是1-2小時，這是考慮到飛行中可能發生的各種因素，如繞地球飛行第一圈時假設太陽能帆板未能正常打開，就需要飛第二圈時再次嘗試，而繞地球飛行一圈的時間是91分鐘。 "太陽能電池翼共8塊電池板，一邊4塊，發電功率是1800瓦。"811所專家介紹，太陽能電池一邊給宇宙飛船供電，一邊為蓄電池充電。繞地飛行一圈的91分鐘里，54分鐘在光照區，37分鐘在陰影區，電源設計充分利用了這54分鐘。 據八院退休專家陶建中介紹，"神十"的太陽能電池轉化效率達到26%左右，這在世界上是處于領先水平的。 |
