解讀載人航天發(fā)射場系統(tǒng)新成員
新華社甘肅酒泉10月31日電(田兆運、馮中華、房博) 與之前的歷次載人航天任務(wù)相比，天宮一號/神舟八號首次交會對接任務(wù)對發(fā)射場提出了新的更高要求。圍繞交會對接任務(wù)的新狀態(tài)、新需求和高安全性、可靠性要求，載人航天發(fā)射場系統(tǒng)新研改造了一系列關(guān)鍵系統(tǒng)和重要設(shè)備。
神舟八號發(fā)射前夕，載人航天發(fā)射場系統(tǒng)總體設(shè)計單位、北京特種工程設(shè)計研究院總工程師孫雅度在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心詳細解讀了這些新成員。
臍帶塔電纜擺桿：為神舟飛天“加滿油”
飛船和火箭在發(fā)射準備過程中，與地面的氣、電、液管線連接十分復(fù)雜。如果把發(fā)射塔看作是火箭“母體”、火箭看作“嬰兒”，那么這些管線就像連接“母體”與“嬰兒”的“臍帶”，需要一直工作到火箭起飛前才與火箭分離。因此，它們能否安全脫落并擺離火箭起飛漂移區(qū)外，直接關(guān)系著火箭在塔區(qū)的飛行安全。
由于發(fā)射天宮一號的運載火箭與原有臍帶塔電纜擺桿系統(tǒng)的技術(shù)接口差異較大，同時還需適應(yīng)“零窗口”發(fā)射、不利氣象條件等新要求，載人航天發(fā)射場系統(tǒng)對臍帶塔電纜擺桿系統(tǒng)進行了重新設(shè)計改造，貫徹了統(tǒng)一化、模塊化思想，并綜合考慮了控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、軟件、液壓設(shè)備等諸多因素，進一步提高了擺桿系統(tǒng)的適應(yīng)性、可靠性。
臍帶塔整流罩空調(diào)系統(tǒng)：創(chuàng)造精細溫控環(huán)境
飛船上安裝有太陽能帆板和各種高精密儀器，對測試環(huán)境的要求相當(dāng)嚴格，不但需要相對穩(wěn)定的溫濕度條件，而且需要潔凈的空氣環(huán)境。發(fā)射場地處西北戈壁，室外風(fēng)沙大、氣候干燥，冬季最低溫度零下30攝氏度左右，夏季最高溫度40攝氏度左右。在這樣極端的氣象環(huán)境下，維持恒定的溫濕度和潔凈度，對環(huán)境保障系統(tǒng)來講挑戰(zhàn)較大。
為解決這一難題，載人航天發(fā)射場系統(tǒng)采用了精細溫控技術(shù)，利用數(shù)值仿真建立了臍帶塔封閉區(qū)溫度場模型，新研制了臍帶塔整流罩空調(diào)系統(tǒng)和一體化溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)，調(diào)整了臍帶塔熱風(fēng)機組送風(fēng)方式，有效提高了空調(diào)保障的環(huán)境適應(yīng)性和任務(wù)可靠性。
共用光纖轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)：搭建信息高速公路
當(dāng)飛船矗立在發(fā)射塔上時，地面需要了解飛船是否正常；航天員進艙后，也需要了解他們的身體狀況如何；發(fā)射過程中一旦出現(xiàn)意外，還需要及時向航天員發(fā)出逃逸指令。這些，都要靠發(fā)射場共用光纖轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)來實現(xiàn)，它搭建起了航天員、飛船與地面的“信息高速公路”。
由于交會對接測試發(fā)射流程的變化，原有設(shè)備無法滿足任務(wù)要求，載人航天發(fā)射場系統(tǒng)新研制了共用光纖轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)。通過這一系統(tǒng)，可將飛船、航天員的信息源源不斷地發(fā)送到地面測控站和指揮控制中心，從而實時監(jiān)測飛船、航天員在發(fā)射前的狀態(tài)，確保飛船和航天員在待發(fā)段的安全。
高壓混氣氣源車：提供特種用氣保障
由于原有供氣設(shè)備無法滿足要求，發(fā)射場供氣系統(tǒng)新研發(fā)了高壓混氣氣源車。氣源車采用一車兩氣的設(shè)計方案，不僅集空混氣的混合配制、高壓貯存、恒壓供氣等功能于一體，同時還集成了氧氣的高壓貯存及恒壓供氣功能。高壓氧的操作具有極高的危險性，為此氣源車在安全設(shè)計中采用了新型安全材料及制造工藝、同時配備了完善的安全設(shè)施，確保了飛船充氣的安全。為保證空混氣中氧濃度達到允許范圍，經(jīng)過相關(guān)理論和試驗的研究，創(chuàng)建了實用計算模型及方法，為空混氣的配制操作提供了量化操作依據(jù)。
高壓混氣氣源車作為新研制的發(fā)射場供氣設(shè)備，順利完成了天宮一號任務(wù)的供氣，有效縮短了飛船在發(fā)射場的測試時間，為交會對接任務(wù)的順利進行提供了安全、可靠、合格的特氣保障。
