當(dāng)天宮一號目標(biāo)飛行器帶著中國人對于空間站的美好希冀邁出了堅定的第一步，這背后的技術(shù)和細(xì)節(jié)被廣泛關(guān)注。

    作為我國國防科技工業(yè)的中堅力量，中國航天科工集團(tuán)公司依托55年發(fā)展根基，集聚強大的航天技術(shù)優(yōu)勢，多項技術(shù)產(chǎn)品為天宮一號的成功發(fā)射、精準(zhǔn)入軌提供了有力技術(shù)支撐。

    把空調(diào)、醫(yī)院安在“天宮”

    當(dāng)天宮一號目標(biāo)飛行器在軌道上飛行時，由航天科工九院研制的環(huán)控生保、醫(yī)監(jiān)醫(yī)保產(chǎn)品及相關(guān)測試設(shè)備也進(jìn)入了搭載考核階段。雖然“天宮一號”以及等待發(fā)射的“神舟八號”并不載人，但從長遠(yuǎn)來看，要使航天員在太空中真正安全、舒適，所有環(huán)節(jié)都必須經(jīng)受考驗。

    特殊“太空空調(diào)”，如氣體流量調(diào)節(jié)裝置、航天服溫控調(diào)節(jié)裝置等作為環(huán)境控制及生命保護(hù)分系統(tǒng)產(chǎn)品，在航天員的飛行試驗中發(fā)揮著特殊的作用。

    氣體流量調(diào)節(jié)裝置可以通過電動艙外控制器遠(yuǎn)距離對飛船內(nèi)的氣體流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證艙中具有適宜的生活、工作環(huán)境；航天服溫控調(diào)節(jié)裝置則能夠調(diào)節(jié)航天服內(nèi)的溫度，確保航天服能夠適應(yīng)太空驟冷、驟熱的環(huán)境，保證航天員的安全、舒適。因為太空環(huán)境的差異，這部“空調(diào)”的設(shè)計原理和使用方法與我們?nèi)粘＜矣每照{(diào)大不相同。

    微型“太空醫(yī)院”，主要是通過生理信號測試盒、心電記錄裝置、醫(yī)監(jiān)生化檢測裝置、質(zhì)量測量儀等監(jiān)測航天員的心電、呼吸、體溫、尿液各項生理指標(biāo)，并將數(shù)據(jù)自動分析后傳送至地面設(shè)備，以便地面人員對航天員的身體狀況進(jìn)行實施監(jiān)控。此外，還有一臺特別的太空健身器――神經(jīng)肌肉刺激儀，對航天員進(jìn)行電脈沖刺激，協(xié)助航天員進(jìn)行肌肉疲勞恢復(fù)和肌肉力量訓(xùn)練，以防止長期飛行試驗造成的肌肉萎縮�！疤�空醫(yī)院”中的這些裝置，小至煙盒大小、最大不過成人巴掌大。

    晶體元器件——穩(wěn)定跳動的天宮導(dǎo)航通信“心臟”

    “天宮一號”發(fā)射，舉世矚目。它為什么能精確地按照指定路線遨游太空？也許有人說是因為有可靠的導(dǎo)航系統(tǒng)，也許有人說是因為有精密的通信系統(tǒng)。

    而很少有人知道，無論是導(dǎo)航系統(tǒng)還是通信系統(tǒng)，只要與發(fā)出或接受信號有關(guān)的部件，都有一顆和人類一樣跳動頻率穩(wěn)定的“心臟”——晶體元器件。

    航天科工科研人員憑借創(chuàng)新思維和過硬技術(shù)，為“天宮一號”提供了堅強穩(wěn)定的“心臟”，確保其發(fā)射成功和穩(wěn)定運行。

    隨著數(shù)字化時代的到來，頻率一詞被越來越多人所接觸。晶體元器件就是一種神奇的頻率產(chǎn)生器，它最基本的原理是壓電效應(yīng)——石英晶體的形狀變化會產(chǎn)生固定頻率的電信號，通過頻率控制手段，晶體元器件就更能大展拳腳，發(fā)揮它在航天工程上的重要作用，如同人的心臟一樣，使用一個穩(wěn)定頻率為“天宮一號”的各個分系統(tǒng)提供信號源。

    航天科工二院203所作為中國航天最早的晶體元器件研制單位，承擔(dān)了為“天宮一號”和神舟飛船提供時頻核心——晶體元器件的光榮使命，共為“天宮一號”配套了1000余只晶體元器件，為導(dǎo)航和通信等功能提供了堅實保障。

    作為“天宮一號”的心臟，晶體元器件的重要性不言而喻，其設(shè)計加工過程可謂精雕細(xì)琢，不允許有半點瑕疵。每一個合格的晶體元器件，其原料石英振子需在20倍、50倍、200倍顯微鏡下“過關(guān)斬將”，其加工環(huán)境更是要求苛刻：高于萬級潔凈度的超凈廠房，至少經(jīng)歷3次的超聲波或等離子清洗，連封裝都需要高真空環(huán)境。

    自動判讀軟件——航天器測試的智庫

    測試，是航天器飛行之前的重要一環(huán)。測試就像健康大檢查，檢查到位、醫(yī)生負(fù)責(zé)，才能保證體檢的質(zhì)量。航天科工所屬航天測控公司研發(fā)的應(yīng)用于天宮一號等航天器測試的自動判讀軟件不僅是一臺全面的體檢設(shè)備，更是一個儲存了各界名醫(yī)經(jīng)驗與醫(yī)術(shù)的智庫。它集合了眾多航天專家頭腦中的經(jīng)驗和智慧，測得數(shù)據(jù)之后自動與“大腦”中的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對，馬上告訴你航天器的狀態(tài)是否正常，贏得廣大航天測試人員的廣泛好評。

    該軟件的投入應(yīng)用，不僅緩解了我國航天器專家人員不足的矛盾，而且極大地減輕了航天器專家的數(shù)據(jù)判讀負(fù)擔(dān)，提高了數(shù)據(jù)判讀的準(zhǔn)確性，提升了航天器潛在故障發(fā)現(xiàn)能力。

    “載人航天器測試數(shù)據(jù)自動判讀軟件”已在載人航天工程型號地面測試中全面投入使用，使用過程中取得了令人滿意的效果——大幅度提高了測試的自動化程度，有效發(fā)現(xiàn)了型號的多處隱患，解決了以往人工測試中無法對大數(shù)據(jù)量、高速數(shù)據(jù)實時監(jiān)視、準(zhǔn)確判讀的問題，得到了型號總師和測試人員的一致認(rèn)可。

    據(jù)悉，我國航天器技術(shù)的發(fā)展已進(jìn)入到“高精尖”階段，這導(dǎo)致需要處理的信息量日益龐大、處理信息的速度日益加快、數(shù)據(jù)之間的關(guān)系日益復(fù)雜，以往的人工識別判斷的模式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足對航天器進(jìn)行實時監(jiān)測的需要�！笆�一五”后期和“十二五”，我國進(jìn)入了衛(wèi)星密集發(fā)射階段，現(xiàn)有的航天器專家數(shù)量亦遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足發(fā)射需求，而培養(yǎng)一個航天器專家又需要較長時間。為解決以上難題，測控公司專門研制了“載人航天器測試數(shù)據(jù)自動判讀軟件”，以此軟件來代替航天器專家的部分?jǐn)?shù)據(jù)判讀工作。

    測控公司還攻克了難以將專家經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為判讀知識的技術(shù)難題，設(shè)計了一套專門面向航天器的知識表示體系，用以描述航天器實際測試中出現(xiàn)的各種狀態(tài)，把航天器專家腦海里的知識和經(jīng)驗轉(zhuǎn)換成計算機能夠識別和執(zhí)行的信息，建立和完善了“航天器專家知識庫”。

    首席太空高級電源專家

    在中國宇航領(lǐng)域，科研人員都知道來自航天科工061基地的梅嶺電源。它作為中國航天電源的佼佼者，被冠以“首席太空電源專家”的雅稱。此次發(fā)射中，長征二號F火箭控制、遙測、外安、故障檢測等系統(tǒng)使用的鋅銀電池均來自梅嶺。

    自創(chuàng)建以來，梅嶺廠無數(shù)次為我國各類航天重點發(fā)射任務(wù)保駕護(hù)航，創(chuàng)造了一個個令人驕傲的第一：發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅”的運載火箭電源；第一顆返回式衛(wèi)星及發(fā)射該衛(wèi)星的長征二號運載火箭電源；第一枚捆綁式運載火箭電源；第一艘載人飛船用電源，第一次航天員出艙活動航天服用電源。

    神舟飛天，嫦娥奔月，北斗閃爍，可以說每一次衛(wèi)星上天，每一次火箭升空，中國航天每一次振奮人心的成功，都凝聚了梅嶺廠員工的智慧和心血，都閃耀著梅嶺電源與中國航天同步發(fā)展的光輝。

    神舟七號任務(wù)中，艙外航天服電源是一個難點。在接到該電源研制這一光榮的任務(wù)之后，工廠立即組織科研隊伍投入到技術(shù)攻關(guān)中。在沒有任何可借鑒資料的條件下，梅嶺廠科研團(tuán)隊經(jīng)過復(fù)型設(shè)計，自主創(chuàng)新，打破封鎖，在不到一年的時間里，攻克多項技術(shù)難關(guān)，成功研制出我國第一臺航天服專用電池。經(jīng)使用驗證，梅嶺廠生產(chǎn)的航天服電池性能比國外同類產(chǎn)品高出10％以上，屬世界領(lǐng)先水平，填補了國內(nèi)空白。該項目榮獲了國防科技進(jìn)步二等獎。

    鉚緊“天宮”的每顆螺釘

    鈦合金緊固件，雖然看上去不起眼，但在天宮一號神舟八號交會對接任務(wù)中卻起著至關(guān)重要的基礎(chǔ)性作用。多年來，鈦合金新材料成為制約我國高端緊固件的短板。而中國航天科工集團(tuán)公司以精湛的制造水平，通過高端緊固件支撐起了中華民族的飛天夢想。

    航天科工所屬航天精工有限公司打造的高標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)緊固件，涉及數(shù)百個品種，連接起載人航天工程產(chǎn)品的鋼筋鐵骨，從細(xì)微之處確保交會對接的安全。據(jù)了解，航天科工提供的鈦合金螺釘、螺栓，占載人航天工程用緊固件總用量90%以上，載人航天鈦合金環(huán)槽鉚釘、鈦鈮鉚釘、鉚螺母等緊固件產(chǎn)品，全部出自航天科工。

    航天精工為“天宮一號”配套的緊固件產(chǎn)品材料非常特殊，為當(dāng)今世界新型號所普遍使用的鈦合金新材料。由于鈦合金摩擦系數(shù)大，極易造成刀具、模具磨損，使用壽命不高，同時產(chǎn)品形狀、使用環(huán)境條件特殊，且加工中可能有氫氧污染問題，存在較多的技術(shù)不確定性和較高的工藝難度。

    航天精工充分利用中國航天科工標(biāo)準(zhǔn)緊固件研究檢測中心的技術(shù)優(yōu)勢，組織了一批技術(shù)水平高、經(jīng)驗豐富、吃苦耐勞的中青年專家、技術(shù)人員及技術(shù)顧問成立了課題組進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。參與研制任務(wù)的技術(shù)人員成功地解決了一系列技術(shù)難題，如鈦合金的鐓制成型及成型模具設(shè)計、鈦合金的熱處理、鈦合金緊固件精密加工等關(guān)鍵技術(shù)難題，填補了國內(nèi)空白，部分產(chǎn)品成功替代了進(jìn)口，打破了歐美國家對我國的技術(shù)和產(chǎn)品封鎖，為生產(chǎn)出高質(zhì)量的新型航天緊固件提供了堅強的技術(shù)保障。<