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“問天”背後的龍江力量
2022-07-25 09:03:58來源: 黑龍江日報編輯: 牟海微責編: 趙瀅溪

  北京時間7月24日14時22分,中國首個科學實驗艙——問天實驗艙在文昌航天發射場成功發射。在“問天”踏上問天之路的背後,有哈爾濱玻璃鋼研究院有限公司、中國電子科技集團有限公司49所、東北輕合金有限責任公司等眾多龍江力量的助力。

  哈玻院:承制太陽翼收納箱體和隔離板

  哈爾濱玻璃鋼研究院有限公司(簡稱哈玻院)承制了太陽翼的收納箱體和隔離板,以及電源分系統和推進分系統的主承力結構所用的高性能碳纖維複合材料。

  何為收納箱體?據哈玻院工程師王梓橋介紹:“收納箱體的外形類似手風琴的兩端,在柔性翼折疊的過程中給它提供一個保護和支撐的作用。”

  據悉,哈玻院是我國最早從事樹脂基複合材料研發的科研機構之一,經過60多年的發展,現已成為以纖維纏繞技術、拉擠技術、預浸料製備及鋪放技術、結構設計技術、高性能樹脂體系及功能材料、工藝設備設計製造技術為主要特色的科技型企業,主要産品涉及航天、航空、船舶、電力、水處理、建築等多個領域。在國家科技攻關、重大工程等項目中,突破了複合材料輕量化結構設計製造等技術,研製産品成功應用於神舟、天宮、天舟、空間站、嫦娥、長征等航天領域和國防工程。

  據哈玻院高級工程師朱楠介紹,碳纖維複合材料件具有重量輕、承載能力高的特點,比鋁合金材料輕30%左右,承載能力是鋁合金材料的2~3倍,是典型的輕質、高剛、高強度的複合材料結構件。

  在採訪中記者了解到,目前,哈玻院正在緊鑼密鼓地推進新材料科技産業化基地項目建設,該項目建成後將使哈玻院的産能提高一倍以上,並將徹底解決複合材料製備、高端裝備國産化以及高性能輕量化結構件設計製造和高精度控制問題。同時建設商業航天、商業航空、高鐵裝備、5G通信等領域關鍵複合材料結構件設計、製造、檢測、評價的産業鏈條,打造國際一流的複合材料科技成果研發和産業化基地。

  49所:300余套感測器保障“問天”平穩運行

  “問天”之旅的長五B火箭遙測系統中,中國電子科技集團有限公司49所(簡稱49所)配套壓力、溫度、振動三大類感測器,測量系統內的相關參數,確保系統正常運行,滿足飛行各項使用要求,在飛行過程中表現優異,圓滿完成了保障任務。

  採訪中記者了解到,49所為空間站問天艙配套了70余種、300余套的感測器正樣産品,涉及環控、熱控及推進等分系統,測量包括壓力、溫度、濕度、流量、氧氣、氫氣、電導、液滴、煙感、呼吸、心電、體溫等多種參數,保障空間站的平穩運行,守護航天員的生命安全。

  空間站的水處理子系統、尿處理子系統裝有49所配套的電導感測器、液滴感測器等,感測器測量的參數為處理過程以及最終是否達到可以再次飲用的標準提供了依據。

  空間站內的氧氣是不斷消耗的,沒有了氧氣,航天員的生命將無以維持,49所為空間站配套的氧感測器,是控制制氧系統工作的核心檢測手段。

  空間站是一個密閉的系統,常年的人員活動會在這個密閉空間産生各種有害氣體,49所為空間站的微量有害氣體去除子系統、二氧化碳去除子系統配套的氫氣感測器、二氧化碳感測器等,可以實時檢測空間站內的微量有害氣體含量,判斷環境是否存在異常,為航天員的生存提供保障。

  航天員艙外服系統還配備了生理背心,49所的感測器能監測航天員出艙活動中的呼吸、心電、體溫等生理參數,提供醫學參數保障;流量、溫濕度、壓力等感測器,為艙外服內的環境參數監測提供了數據支撐,保障了出艙活動的順利進行。

  空間站的變軌操作、緊急避讓操作,都要依賴於推進系統的發動機,而發動機的燃料壓力監測,就是由49所的感測器來執行的,保障空間站整體的移動能力。

  空間站艙內的溫濕壓常規環境監測、空間實驗系統的實驗設備狀態監測以及空間站各個管路系統的狀態監測等都大量使用了49所研製的溫度、壓力、濕度等産品,為空間站的正常運行提供了重要的技術保障。

  東輕:優質材料助力“問天”暢遊太空

  東北輕合金有限責任公司為此次問天實驗艙關鍵部位提供了所需的板材、棒材、鍛件等多個品種的優質鋁合金材料。

  與天和核心艙相比,問天實驗艙需要的鋁合金材料對性能、生産方面的要求更高、難度更大。面對挑戰,東輕充分發揮技術人才的專業優勢,進一步優化了相關産品的韌性、輕質性、耐腐蝕性等工藝參數,確保材料在艙體關鍵部位的使用壽命。同時,統籌規劃生産調度,加強監督管理,對生産過程中可能出現的多種情況提前制定解決方案,使問題第一時間得以解決,為順利交貨提供了充足保障。除了為問天實驗艙提供材料,東輕還承擔了長征五號B遙三運載火箭所需的外殼蒙皮、貯箱材料、高強機體環形鍛件、關鍵結構連接件型材、承壓導油管材等重要鋁合金材料的保供。

  多年來,東輕肩負著為長征系列運載火箭提供鋁合金材料的任務,有著完備成熟的研製生産經驗。其中,東輕研製的用於外殼蒙皮的某合金板材,重量輕、強度高、耐腐蝕,可以使火箭克服在飛行過程中的壓力、溫度、重力問題;鑄造、軋製、鍛壓、檢驗等系列工序已駕輕就熟。(王藝凝 王玥 陳曉敏 黑龍江日報記者 薛婧 李愛民 韓麗平)

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