打造“能源矩阵” 锻造“灵敏神经”
天舟六号效果图。航天科技集团五院供图
研制中的天舟六号。航天科技集团五院供图
(资料图)
“5、4、3、2、1，点火！”随着扣人心弦的倒计时声和大屏幕上数字的闪烁，长征七号遥七运载火箭一飞冲天。为让火箭能够被实时“看到”，像追踪物流信息一样对发射进行全程掌控，载人航天工程副总指挥单位中国电科为天舟六号编织安全可靠的“测控通信网”，打造诸多核心关键器件，确保“太空快递”顺利到达。
此次任务，天舟六号再次“扩容”，运力从6.9吨跃升到7.4吨，这就需要一张“巨能翅膀”保证它时刻电力满满。
中国电科为天舟六号精心打造了半刚性太阳电池阵“翅膀”。“为保证‘巨能翅膀’稳定可靠，中国电科突破关键核心技术，完善固化半刚性太阳电池阵设计状态和生产工艺，确保天舟六号顺利携带‘太空之家’所需物资‘一飞冲天’。”天舟六号半刚性太阳电池阵主管设计师刘松喆说。
天舟六号太阳电池阵产品继承天舟一号半刚性太阳电池阵技术状态，完善和固化了半刚性太阳电池阵的设计状态和生产工艺，设计平均效率高达28％，两翼供电能力超过8千瓦。
“巨能翅膀”展开后，在飞行过程中要不断调整方向，使太阳电池对准太阳，才能为整星工作提供能量。中国电科研制的感应式永磁步进电机应用于太阳帆板驱动机构。别看这款电机“身躯”小，它的“能量”却很大，在太空中能长期平稳运行，确保太阳帆板在任务执行中始终“对日定向”，从而获取源源不断的“太阳能”。
中国电科为火箭量身定制了小体积、轻量化的二次供电方案，研制的多款高可靠厚膜电源及滤波器，以坚强有力的“脉搏”为舱体各功能单元提供稳定供电，并成功应用于飞船姿态轨道控制、星敏传感器、主控计算机、光纤陀螺、载荷管理等系统中，确保发射安全可控。
不只供能，还要加油。空间站在轨长期飞行，燃料不断消耗，需要货运飞船运送燃料并完成“推进剂”在轨补加，被称为“太空加油”。为保证“加油”任务顺利实施，中国电科21所研制了“混合式步进电动机—丝杠组件”。
“稳定可靠的在轨推进剂补加技术，是支撑航天员能在空间站这个‘太空之家’连续工作的重要保障。”产品设计师李听斌说，他们研发的“混合式步进电动机—丝杠组件”，采用一体化设计，就像“加油枪”的“助动器”一样，有效控制浮动断接器的插合与分离，为推进剂补加管路的连通与断开提供动力。
航天器在太空与地面如何联系？
中国电科10所牵头研制的陆海天基测控通信系统，构建了新一代综合化测控网络，负责对长征七号运载火箭、天舟六号货运飞船等航天器进行轨道测量、遥测遥控和数据传输，是航天器在太空与地面联系的唯一纽带，被称为航天器的“生命线”。
这是如何实现的呢？“我们承研的天链二号03星地面终端站，是本次发射任务的主力测控站，靠的就是‘基带池’新技术体制。”中国电科首席科学家柴霖表示，“基带池”技术体制，秉承硬件平台通用、软件定义功能、任务动态部署、系统成长演进的综合化设计理念，是一个共享、通用、大规模信号处理平台，能同时运行多种测控、数传工作模式，兼容不同信号形式、不同频点、多个目标。该测控设备像飞机自动驾驶仪一样，具备自动化运行能力，实现了全网测控资源的云架构管控，可以根据任务占用和设备健康状况，在全网自行按需分配计算资源。
据介绍，作为未来技术发展的趋势，“基带池”技术体制既能增加模块冗余量，进一步提高测控通信系统的可靠性，又能使硬件设备通用化，提高资源的利用率。
（记者 张晓华 通讯员 尚素娟）
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