日前,神舟十五号载人飞船搭载长征二号F运载火箭沈剑成功发射,而这背后,是无数技术和心血的结晶。
今天,中国载人航天官方透露了神舟飞船的七大神器,它们都与飞船在轨正常工作和航天员生命安全息息相关。
1,显示和控制,语音,手动仪表
综合显示单元,时间单元,发声单元,手控左/右面板单元,编码指令设备等设备分别作为飞船的终端显示仪表,终端语音仪表,手控终端仪表和终端控制仪表,在飞船运行过程中为航天员提供参数显示,语音播报和运动控制指令传输。
特别是当宇航员被束缚在宇航服中时,手动右舱壁单元和开关指令板可以提供必要的控制接口,并具有声光反馈功能。
根据神舟飞船的任务要求,R&D团队在上述仪器产品中应用了高可靠性,高安全性的处理器平台,开发了多项关键技术。
其中最关键的处理器抗辐照加固技术,可以保证硬件系统在复杂宇宙射线和高速粒子条件下的正常运行。
在一些有辐照环境的特殊工业领域,该技术具有非常有价值的技术应用前景。
2.仪表板减震器
仪表盘采用整体框架式配置,为仪表显示设备和主要手动控制设备提供准确可靠的安装接口。
四个金属橡胶减震器负责与舱壁的可靠连接,既有金属的固有特性,又有橡胶的弹性。
在飞船发射,飞行和返回过程中,当遇到较大的振动和冲击时,能为飞船上的仪器设备提供必要的机械工作环境。
比如保证发射和返回过程中设备的存活,改善飞行过程中仪表盘上设备的机械工作环境。
3.操纵杆
在飞船发射和返回过程中,航天员的身体被牢牢地绑在座椅上,不能前倾来完成仪表盘上设备的操作。
为了解决这个问题,操纵杆应运而生,被称为摆脱重力的最佳工具。
杠杆手柄按照航天员手掌正常抓握状态进行造型,外轮廓面完美贴合手掌,极大满足了航天员操作时的舒适性要求。
操纵杆本体设计为无限伸缩,宇航员可以根据场地条件在一定范围内任意调节操纵杆的长度。
神舟十五号宇航员在飞船里合影。
4.室内/室外照明设备
飞船在轨道飞行时,会周期性地经过地球的阴影区,经历漫长的黑暗。
为了适应外太空的复杂环境,神舟十五号载人飞船的舱内照明设备和交会对接照明设备都采用了先进的固态照明光源。
这种光源具有抗冲击,抗振动,功耗低,稳定性高等优点可是,由于发光材料的性能,它对高温和低温环境都很敏感
为降低紫外辐射,总剂量辐射,原子氧等特殊空间环境对产品寿命和可靠性的影响,研究团队先后突破了空间二次光学系统设计,在轨抗特殊空间环境设计,敏感器件抗力学环境设计等技术难题。
此外,固态照明加固技术在抗辐照方面也具有明显的技术优势,可应用于一些有辐照环境的特殊工业照明领域加固后具有良好的抗机械振动性能,还能满足矿山,船舶等复杂工业环境的特殊要求具有广阔的应用前景
神舟十五号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。
5.门快速检漏仪
与空间站组合体对接后,航天员要进入空间站,期间要经历多次穿舱活动,都需要开关舱门因此,准确,快速地检测舱门的密封性是非常重要的
舱门检漏仪的作用是检测神舟飞船的舱门是否达到密封状态。
通过内部核心传感系统,可以感知压力和温度的变化,在短时间内判断舱门是否关闭,并向航天员发出舱门关闭,可以脱下宇航服的指令。
早期的神舟飞船是对全舱进行加压,通过检测全舱压力的变化来判断舱门的密封性虽然方法准确可靠,但耗时较长
舱门快速检漏仪实现了神舟飞船舱门及对接接头的快速准确检漏,填补了我国在该领域的空白。
神舟十四号航天员迎接神舟十五号航天员的到来。
6.仪表照明子系统的软件产品
照明分系统综合显示单元,人机交互装置和发声单元配套软件,通过内部总线接收并显示飞船重要事件信息,告知航天员顺序飞行事件,紧急事件,进出舱事件等显示信息和语音提示,对特别重要的预警信息进行多次语音提示或高亮显示,确保航天员在轨期间快速掌握返回舱内外信息。
仪表子系统的配套软件产品,如手动左面板单元,手动右面板单元,编码指示板,手动右隔板等,为航天员提供控制飞船所需的操作和相关显示界面,能够高可靠性,高实时性地刷新和显示重要参数,实时响应航天员在轨操作指令,有效提示异常状态
仪表子系统的软件产品实时性强,可靠性高,保证了各种故障能及时发现并妥善处理,故障状态不漏报,不误报。
7.国际救援信标和微波重力水平开关
神舟飞船在轨道上完成任务后,返回舱将带着宇航员和下降的货物回家地面搜救人员如何快速准确地找到返回舱,关系到航天员的生命安全
这使用了国际救援信标和微波重力水平开关等产品。
国际救援信标集定位信息采集,数据处理,编码,调制和传输于一体,定位精度高,可实现紧急情况下救援的可靠性和有效性。
返回舱着陆后,国际救援信标会发出无线电信标信号,这些信号符合国际通用标准,可被全球设有岸站的全球海事卫星搜救系统识别,从而保证搜救人员能迅速找到返回舱。
自神舟七号飞船以来,微波电平开关已成功应用于神舟系列飞船等各类任务中。
返回舱有两个通信天线由于着陆后舱体姿态不确定,为了保证通信质量,需要自动开启一个电平比较高的天线,关闭另一个天线
与神舟系列飞船早期使用的进口单刀双掷水银开关相比,微波重力液位开关采用了更加先进可靠的电子控制技术通过测量天线敏感轴的重力分量,可以表征天线敏感轴与水平面的夹角,自动切换通信天线的方向技术指标,安全可靠性均优于进口水银开关
神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。
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