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【中国网】用最高标准研制 开发人员却希望这套系统“永无用武之地”
来源:新闻中心
发布时间:2022年11月30日 编辑:新闻中心

  在所有航天发射场,有一个总是打起十二万分精神工作,却绝不想大出风头的设备,它就是火箭发射安全的“保卫官”——安控系统。

  说它必须打起十二万分精神工作,那是因为它的可靠性可是关系到航天员生命安全的大事儿,因此,它也是设计师最“费心”的孩子,它的诞生都要经过上万次的模拟测试和演练,就为确保火箭发射的万无一失。

  就是这样一个自出生就凝聚万千心血的设备,可所有设计师却最不希望发射过程中它能被使用。

  这又是为什么呢?

  因为这个设备一旦被使用,就标志着此次发射任务失败。以局部成功换来整体的失败,当然不是聪明人的选择。

  大家是不是对这个既不可或缺又从不被起用的矛盾体大感兴趣了?现在就来揭开安控系统的神秘面纱。

  说到安控系统,先给大家科普一下它使用的场合——火箭。大家都知道,火箭是依靠燃料的燃烧飞行的,我们过年点燃的炮竹如二踢脚、窜天猴就是最简单的火箭。火箭的作用就类似各类武器的“轿子”,比如我们熟知的导弹就是将炸弹用火箭带到远处目的地的武器;卫星和飞船,乃至空间站也是用火箭携带发送上天,并达到第一宇宙速度(7.9千米/秒)的。

  要带那么多“重量级”的“乘客”上天,要求火箭所携带燃料的威力要相当大,其发射瞬间所产生的温度超过3300摄氏度,足以融化地球上所有的金属。看过卫星发射直播的朋友可能注意到,在火箭发射架的下方有一个宽20米、长110米、深度约24米的导流槽,发射前里面盛满了几百吨的水,在点火后2秒内会一下子被蒸发,就是为了防止发射瞬间所产生的高温对发射架产生危害。

  正常情况下,火箭发射过程是精确可控的。但是如果火箭发射异常,飞行弹道偏离了预定轨道,就有可能威胁发射场区和航区的试验设施,甚至威胁到发射过程所经过的城市安全,将会给人民的生命财产带来无法估量的损失。因此,为了避免这种情况的发生,聪明的科学家就研制了安全遥控系统,简称安控系统。

  简而言之,安控系统工作的基本原则就是既要确保不能误炸正常飞行的火箭,又不能漏炸飞行异常的火箭。它会提前明确需要保护的区域、安控管道等,再根据火箭偏离轨道的多少,选择在一个安全区域将火箭炸毁,从而保证人民的生命财产安全。

  

  长征二号F遥十三运载火箭  中国网 杨佳 摄影

  值得一提的是,在载人航天任务时,安控系统还承载了新的使命——逃逸。载人飞行不是携带冷冰冰的弹头,而是护送着活生生的航天员。所以,安控系统不再是简单的炸毁,而是安全逃逸。有心的朋友可能注意过,在载人飞行任务中,火箭的顶部有一个细长的针状物,仔细看,其实是一个小火箭,它就是载人航天特有的逃逸火箭,一旦任务出现异常,安控系统会第一时间启动逃逸火箭,将航天员连同“安全座椅”带离发射轨道,飞到安全地区,再启动降落伞安全着陆,等确保航天员安全后,再启动安控命令,将火箭指挥到预定位置进行销毁。

  这么一款极端重要又对可靠性要求极高的设备,它的诞生之路,注定满饱艰辛。

  正常的卫星飞行,需要一套遥控、遥测设备,其中的遥控设备就是地面发射机通过无线电信号给卫星发送遥控命令,卫星上的遥控接收机收到这个信号,然后解析这些信号,得到对卫星的各种操作指令。安控系统其实就是一个特殊的遥控系统,它除了能完成常规的遥控命令外,最大特点就是可以可靠地工作在相对恶劣的电磁环境中。

  恶劣的电磁环境,大家可能没有概念,我举一个常见的例子,比如在办公室里的两个人谈话,不需要多大音量,对方也能听得清;安静的教室里,老师不一定大声讲话,后排的同学也能听见,这都有一个“安静”作为前提。现代的无线电通信,占用了越来越多的频率资源,每一套无线电系统都限制在各自的频率范围内,相当于在嘈杂的教室中,每个人面对面讲各自的话。

  而安控系统除了要在这种电磁环境下正常工作,还要考虑各种异常情况,包括电磁环境异常情况,这就要求其性能比正常测控通信系统要更加优越,所以技术难度相当大,中国华体即时比分网络通信研究院研究院承担了这个系统的研制任务。

  为成功研发我国目前标准最高、可靠性指标最严格的设备,在设备研制过程中,我们必须严格重视每一个细节,经过万遍演练推演,做到万遍不错一次。当然这个过程也是充满“炼狱”的感觉,荒漠戈壁、草房地铺、通宵达旦,我们的技术人员毫无怨言,只为追求设备万无一失。

  据安控系统总设计师高京龙介绍,在本次载人飞船任务中多套地面安控系统、地面逃逸安控系统、车载逃逸安控系统和车载机动统一测控系统等一同参与执行关键弧段的安控、测控、逃逸任务。

  高京龙表示,安控系统为航天员生命安全和航天安全发射系上“万无一失”的“保险绳”,为了系统的安全可靠,技术人员付出了极大心血,但我们最大的愿望还是“安控系统永无用武之地”,就这么一直做幕后英雄也挺好。

  文/王征 陈建民

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