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    “问天”背后的龙江力量

    □王艺凝 王玥 陈晓敏 本报记者 薛婧 李爱民 韩丽平

    北京时间7月24日14时22分,中国首个科学实验舱——问天实验舱在文昌航天发射场成功发射。在“问天”踏上问天之路的背后,有哈尔滨玻璃钢研究院有限公司、中国电子科技集团有限公司49所、东北轻合金有限责任公司等众多龙江力量的助力。

    哈玻院:承制太阳翼收纳箱体和隔离板

    哈尔滨玻璃钢研究院有限公司(简称哈玻院)承制了太阳翼的收纳箱体和隔离板,以及电源分系统和推进分系统的主承力结构所用的高性能碳纤维复合材料。

    何为收纳箱体?据哈玻院工程师王梓桥介绍:“收纳箱体的外形类似手风琴的两端,在柔性翼折叠的过程中给它提供一个保护和支撑的作用。”

    据悉,哈玻院是我国最早从事树脂基复合材料研发的科研机构之一,经过60多年的发展,现已成为以纤维缠绕技术、拉挤技术、预浸料制备及铺放技术、结构设计技术、高性能树脂体系及功能材料、工艺设备设计制造技术为主要特色的科技型企业,主要产品涉及航天、航空、船舶、电力、水处理、建筑等多个领域。在国家科技攻关、重大工程等项目中,突破了复合材料轻量化结构设计制造等技术,研制产品成功应用于神舟、天宫、天舟、空间站、嫦娥、长征等航天领域和国防工程。

    据哈玻院高级工程师朱楠介绍,碳纤维复合材料件具有重量轻、承载能力高的特点,比铝合金材料轻30%左右,承载能力是铝合金材料的2~3倍,是典型的轻质、高刚、高强度的复合材料结构件。

    在采访中记者了解到,目前,哈玻院正在紧锣密鼓地推进新材料科技产业化基地项目建设,该项目建成后将使哈玻院的产能提高一倍以上,并将彻底解决复合材料制备、高端装备国产化以及高性能轻量化结构件设计制造和高精度控制问题。同时建设商业航天、商业航空、高铁装备、5G通信等领域关键复合材料结构件设计、制造、检测、评价的产业链条,打造国际一流的复合材料科技成果研发和产业化基地。

    49所:300余套传感器保障“问天”平稳运行

    “问天”之旅的长五B火箭遥测系统中,中国电子科技集团有限公司49所(简称49所)配套压力、温度、振动三大类传感器,测量系统内的相关参数,确保系统正常运行,满足飞行各项使用要求,在飞行过程中表现优异,圆满完成了保障任务。

    采访中记者了解到,49所为空间站问天舱配套了70余种、300余套的传感器正样产品,涉及环控、热控及推进等分系统,测量包括压力、温度、湿度、流量、氧气、氢气、电导、液滴、烟感、呼吸、心电、体温等多种参数,保障空间站的平稳运行,守护航天员的生命安全。

    空间站的水处理子系统、尿处理子系统装有49所配套的电导传感器、液滴传感器等,传感器测量的参数为处理过程以及最终是否达到可以再次饮用的标准提供了依据。

    空间站内的氧气是不断消耗的,没有了氧气,航天员的生命将无以维持,49所为空间站配套的氧传感器,是控制制氧系统工作的核心检测手段。

    空间站是一个密闭的系统,常年的人员活动会在这个密闭空间产生各种有害气体,49所为空间站的微量有害气体去除子系统、二氧化碳去除子系统配套的氢气传感器、二氧化碳传感器等,可以实时检测空间站内的微量有害气体含量,判断环境是否存在异常,为航天员的生存提供保障。

    航天员舱外服系统还配备了生理背心,49所的传感器能监测航天员出舱活动中的呼吸、心电、体温等生理参数,提供医学参数保障;流量、温湿度、压力等传感器,为舱外服内的环境参数监测提供了数据支撑,保障了出舱活动的顺利进行。

    空间站的变轨操作、紧急避让操作,都要依赖于推进系统的发动机,而发动机的燃料压力监测,就是由49所的传感器来执行的,保障空间站整体的移动能力。

    空间站舱内的温湿压常规环境监测、空间实验系统的实验设备状态监测以及空间站各个管路系统的状态监测等都大量使用了49所研制的温度、压力、湿度等产品,为空间站的正常运行提供了重要的技术保障。

    东轻:优质材料助力“问天”畅游太空

    东北轻合金有限责任公司为此次问天实验舱关键部位提供了所需的板材、棒材、锻件等多个品种的优质铝合金材料。

    与天和核心舱相比,问天实验舱需要的铝合金材料对性能、生产方面的要求更高、难度更大。面对挑战,东轻充分发挥技术人才的专业优势,进一步优化了相关产品的韧性、轻质性、耐腐蚀性等工艺参数,确保材料在舱体关键部位的使用寿命。同时,统筹规划生产调度,加强监督管理,对生产过程中可能出现的多种情况提前制定解决方案,使问题第一时间得以解决,为顺利交货提供了充足保障。除了为问天实验舱提供材料,东轻还承担了长征五号B遥三运载火箭所需的外壳蒙皮、贮箱材料、高强机体环形锻件、关键结构连接件型材、承压导油管材等重要铝合金材料的保供。

    多年来,东轻肩负着为长征系列运载火箭提供铝合金材料的任务,有着完备成熟的研制生产经验。其中,东轻研制的用于外壳蒙皮的某合金板材,重量轻、强度高、耐腐蚀,可以使火箭克服在飞行过程中的压力、温度、重力问题;铸造、轧制、锻压、检验等系列工序已驾轻就熟。

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