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天宫二号复杂系统充满“甘肃造”

2016-09-20 06:40 来源: 每日甘肃网-兰州晨报   武永明

天宫二号复杂系统充满“甘肃造”

510所承制研发的软件配制就达数十项

空间综合材料实验炉。

气体捕集器。510所供图

  每日甘肃网9月20日讯(兰州晨报记者 武永明)相对于天宫一号目标飞行器,天宫二号空间实验室搭载了全新配套的空间应用系统和载荷设备,其配套数量和系统复杂程度均创历次载人航天器任务之最。目前在轨运行、静候于今年10月中旬发射的神舟十一号交会对接的天宫二号空间实验中,中国航天科技集团公司五院510所除承担天宫平台设备外,还新增了部分有效载荷,主要用于空间实验室开展相关空间实验工作。

  在天宫二号众多复杂的系统软件中,仅510所承制研发的软件配制项就有数十项。手控编码单元软件、综合显示单元DSP数据处理软件、手控编码单元FPGA、综合显示单元FP-GA、通讯调度软件、舱门快速检漏仪软件等软件系统都在天宫二号空间实验室中发挥着重要作用,肩负着确保舱内环境和航天员安全、分系统稳定可靠运行的重要使命。

  天宫二号空间实验室上,510所研制的天宫平台设备主要包括:综合显示单元等仪表类设备,舱内及个人等照明设备,舱门检漏仪、舱门平衡阀等结构机构类产品以及液路温度传感器等热控类产品,同时还新增了三大有效载荷设备。

  1.空间综合材料实验炉

  开展空间科学实验是天宫二号主任务之一。要开展空间材料科学研究,实验装置就必不可少。如何利用最小的空间设备开展多批次实验样品的管理和更换功能,实现在轨航天员参与操作是现阶段空间综合材料科学研究的难点。装载于天宫二号密封舱里的空间综合材料实验炉,作为能在空间长期工作的材料科学实验平台,解决了多样品精密置换、样品夹持抗力学减振等技术,具有体积小、重量轻、功耗低、多样品、高效和高可靠性等空间产品的技术特点,代表了同期我国空间材料科学试验装置的技术水平。

  2.斯特林制冷机

  天宫二号斯特林制冷机主要为某设备内部的超导滤波器和低噪放大器提供液氮温区的低温工作环境。

  由于斯特林制冷机内部存在较高频率的运动部件,其产品的寿命和可靠性一直是宇航级机械制冷技术无法逾越的技术壁垒。510所采用全柔性支撑的纯气动相位调节技术,最大程度地降低了因部件运动带来的疲劳、磨损等失效风险,解决了产品应用的可靠性和长寿命问题,同时该技术也使斯特林制冷机在振动输出量级上具备明显优势,保证了被温控设备的稳定工作。

  3.气体捕集器

  空间运行的航天器里,气体过多将影响循环泵的正常运行,造成飞船身体温度调节系统紊乱——发烧、发冷、甚至于直接休克,严重时甚至会蚀穿泵壳,导致重大系统性事故发生。

  由于国内还没有在航天器上做过此类项目,要把上天后的气泡抓出来,510所从2014年6月就开始了“抓捕”方案设计和试验论证,最终采取离心分离原理将气泡从液体中分离出来。科研人员研制的“气体捕集器”主要用来将管路中气液混合状态下的气体在捕集器内部进行分离收集,当收集到一定量时由航天员操作放气阀放出。该项研究填补了我国空间应用的空白。

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  510所研制微重力测量仪成功在轨运行

  每日甘肃网9月20日讯(兰州晨报记者 武永明)记者9月19日从中国航天科技集团公司五院510所了解到,天宫二号空间实验室进入预定轨道后,由该所研制的微重力测量仪在注入开机指令后已进入微重力水平测量阶段。经判读测量数据正确,产品工作状态良好。

  微重力测量仪对空间实验室在轨飞行期间的微重力加速度,对各项微重力实验的微重力水平进行实时监测以及对航天员活动期间的微重力水平进行监测,为实验舱内开展的空间科学实验提供微重力水平重要的参考依据,其中的两项实验与微重力水平测量密切相关。


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