黑龙江省国防科技工业为载人航天工程保驾护航

         10159时整,我国自主研 制的“神舟”五号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功,将中国第一名航天员送上太空,飞船准确进入预定轨道。在我国进行的首次载人航天飞行中,黑龙江省国防科技工业起到了不可低估的作用。

哈飞专门为“神舟五号”研制的阻尼器将为宇航员护身  

“神舟五号”载人飞船的成功发射牵动着亿万中华儿女的心,在哈尔滨,最激动、最紧张的莫过于哈尔滨飞机工业集团公司的参研人员,由他们专门为“神舟五号”研制的阻尼器,将为首次登上太空的中国航天员保驾护航。  

    哈飞集团航空产品开发部书记戚爱群介绍说,“神舟五号”的逃逸舱装有四片栅格翼,如果宇宙飞船点火或升空的过程中一旦出现意外,栅格翼将自动打开,形成一个阻尼桶,控制该舱的逃逸速度,并防止在空中翻转,从而保障宇航员的安全。而控制栅格翼打开速度的阻尼器,就是哈飞人研制的。  

    接受阻尼器研制任务后,哈飞集团设计、试验、工艺、制造、质量等部门的参研人员采用了计算机辅助设计,并把哈飞在航空方面先进的经验运用到了阻尼器的设计当中。然而,阻尼系统研制的复杂程度远远超出了科研人员的想象。有关部门对达到什么角度开始建立阻尼、力和速度的关系等都规定了严格的阻尼特性。哈飞人在设计实验中,不仅要模拟宇宙飞船发射升空瞬间的最大载荷,还要模拟飞船在大气层飞行时的气动载荷,同时还必须真实地记录数百个动态参数,绘制曲线,与相关要求一丝不差。这样的试验国内没有人尝试过,更找不到相应的技术资料。哈飞人开始了艰苦的研究和反复试验,编写了各种计算机程序达上万条。  

    阻尼器的性能测试是科研人员面临的又一个难题,他们要通过模拟飞船在发射时的过载力以及飞船在最大速度飞行时的过载力,对刚刚设计好的阻尼器进行反复测试。经过三个月上百次的科研攻关,哈飞人对阻尼器进行科学分析和理论解剖,最终达到了设计要求。  

    为了确保阻尼器的质量万无一失,哈飞人又在设计、试验、工艺、生产制造上层层把关。他们利用两年多的时间,经过无数次的反复试验、验证,最终向航天设计院交上了阻尼器设计研制的圆满答卷。   

哈晶体管厂把守“神舟号”关键系统的电源开关  

            在“神舟号”系列飞船上,其计算机控制系统往往被科研人员们誉为“神舟号”的心脏,而对其起到开关控制等关键作用的就是晶体管系列电子元器件。在“神舟五号”即将发射升空的激动时刻,哈尔滨晶体管厂的科研人员自豪地告诉记者,在“神舟五号”载人飞船上,有他们生产的四大系列 30 多个品种的 2000 余只电子元器件把守着飞船轨道舱、遥控船、逃逸设备等一些关键系统电源的重要关口。从“神舟一号”到“神舟五号”,“哈晶人”已为这五艘飞船提供了相关配套产品两万多只电子元器件。  

    一只小小的电子元器件,也许在常人的眼里看来并不起眼,但是它在神舟号系列飞船上所起到的作用却非常关键。哈尔滨晶体管厂厂长张军说,大功率开关和大电流开关二级管两大系列产品是“神舟号”飞船整体以及运载火箭的供电系统、电源保护系统和遥感系统的关键组成部分,起着续流、整流、功率开关的重要作用,并保证着神舟号飞船的三大供电系统在恶劣的环境下正常运行。  

    据介绍,从 1995 年开始,哈晶体管厂为我国载人航天工程生产配套电子元器件至今已有八九年的时间,在这段日子里,“哈晶人”从领导到科研人员,再到生产线上的普通工作人员,他们将自己与我国的载人航天事业同呼吸,刻苦攻关、严格生产,在大批量生产中一直保持着无质量事故、没误过工期的安全生产配货记录。  

    载人飞船要求与其配套的电子元器件不仅要满足高质量、高性能,同时要求生产研制厂家摆脱以前电子元件体积大、重量沉的“铜疙瘩”形象,将电子元件扁平化、轻体化。“哈晶”总工程师吕秀昭说,为了解决在产品体积缩小、功率保持不变、运行起来散热好且耐大电流冲击能力、抗烧毁能力强等技术难关,科研人员起早贪黑地忙了一年半的时间,提前一倍的研制周期圆满地完成了“扁平金属封装器件”的科研任务,而且其产品的重量比目前世界最先进的美国产品还低。  

    “哈晶人”深深懂得产品的质量关对于航天配套产品的重要,因此厂里领导、课题组的科研人员、生产线上的工作人员,每个人手里都有一本三十多万字的《质量管理程序》手册作为质量检验的科学管理规范。从初样、试样、正样、各阶段厂内外有关专家的评审,最后到生产线上产品出产前要经过的三轮检查,他们用百分之二百的认真确保着百分之百的产品质量关。  

    如今,哈晶的产品质量等级已由“超特军级”提升到“宇航级”。其生产的拥有自主知识产权的半导体元器件,为我国航天工业部、电子部、兵器工业部等上百家科研厂、所配套使用。  

黑龙江省石油化学研究院“粘”住了“神五”

  每当回忆起“神舟”五号升空的场景,负责“神舟”五号飞船中的座舱、地板、天线、太阳能电池板等部位的专用结构胶粘剂的黑龙江省石油化学研究院曲春艳工程师总是十分激动。对于“神五”的成功升空,曲春艳感言,在那一刹那自己确实有一种比普通观众对“神五”更为亲切和激动的感情。因为“神五”必竟也凝聚着他们的心血。

  在“神舟”飞船上,将仪器舱、返回舱、船体的地板等内外部结构紧紧粘连的胶粘剂对“神舟”飞船成功发射至关重要。 1993 年,只有三十几岁的曲春艳和她的同事们接手了“神舟”研制项目,但由于国内尚没有生产这种特殊航天用胶粘剂的原材料,他们只能通过查资料做试验自己研制合成急需的原材料,这是比任何一次任务都艰巨的挑战,反复的试验及长时间地接触刺激性溶剂让科研人员手部及身体上的表皮受损。经历了由仿制到自行仿制,由单一胶种研制到品种繁多、配套齐全的发展过程,科研人员为保障“神舟”飞船成功发射,提供了大量优质的胶接技术和结构胶粘剂产品。   对于辛勤的付出,在“神五”升空后,曲春艳和伙伴们把它化成一句话“值”!

   我们感知杨利伟的呼吸

  “飞天”入轨,我国第一名航天员杨利伟的一切便悬起国人的心。他的呼吸、心跳、体温怎么样?这一切均被地面控制中心通过传感器掌握着。而研制这些“传感神经”的就是中国电子科技集团公司第 49 所的攻关组。

  “神五”的“传感神经”必须在第一时间对航天员呼吸、脉搏、体温等生理参数和飞船升空、运行、返回等飞行参数进行测量和控制,及时传到控制中心。使控制中心第一时间准确发出相关指令控制设备,保证飞船、航天员获得最安全、最舒适的环境。

  由科研人员们研制的分布于“神舟”飞船的推进舱、轨道舱、返回舱三个舱段及航天员系统、环境控制系统与生命保障系统、推进系统三大系统的上百只传感器,在满足飞船高精度、高稳定、高可靠、抗电磁兼容、高压气密等技术要求的同时,满足了飞船所需的特种工艺和全过程质量控制条件。它们像人的感觉神经一样,对航天员的呼吸、脉搏等生理参数和飞船升空、运行等参数进行测量和控制。它们必须满足高精度、高稳定、高可靠、抗电磁兼容、高压气密等技术要求。否则一旦出现故障,将直接威胁到宇航员的生命安全和我国首次载人航天工程的成败。

   座椅出自东轻人手

   10 15 日,在“神五”胜利升空的瞬间,最让东轻人自豪的是,在酒泉发射基地的观摩现场,东轻人老总钟利,代表着全厂 7000 余名职工亲临了这场盛典。

 东北轻合金有限责任公司一直为“神舟”提供大量的铝合金材料,在这次“神五”载人飞船中,东轻厂生产的某铝合金超塑板材主要用在了航天员的座椅、头盔等处,该材料是利用超塑技术生产的特殊用板材,在一年多的时间里,东轻的科研人员在实验室和生产现场对工艺流程和工艺参数进行反复地试验,终于研制出了使用性能好于进口材料的高质量的铝合金超塑板材。

  同时,东轻为“神五”提供了逃逸系统超大铝合金半环制品,这在国内生产尚属首次。该锻件制品的研制成功,使我国成为继美国和前苏联之后,又一个具备生产载人飞船逃逸系统大型铝合金锻环制品能力的国家。可以说是东轻人自己出色的表现为他们赢得了这场盛典的入场券。

   “赤脚先生”打制舱内精品

  在“神五”的推进舱和轨道舱内托起舱内发动机的主承力结构件是由哈尔滨玻璃钢研究院的 25 位高级工程师及近百名技术人员在短短 180 天的时间里完成的。回想当初,这个艰苦而神秘的任务还曾让几位高工至今留下了“赤脚先生”的美名。

   1993 年,上海航天局将神舟飞船推进舱和轨道舱发动机主承力件的材料认定为高性能复合材料,经过两年的调研筛选,这项神秘而光荣使命落在了哈玻璃钢研究院。他们将负责研制“神五”推进舱的承力截锥及气瓶安装支架,轨道舱内的安装支板,结构件的成败将直接关系到舱内发动机的正常运行。由于该结构件是目前我国航天史上主型号上使用的最大的碳纤维复合材料结构件,无成功经验可借鉴。科研人员们立即投入到紧张的研制中。为了加班赶工,林再文和几位高工的脚都曾被巨大的模具砸伤过,为快速且高质量地完成任务高工们抬着被砸伤的赤脚坚持工作。一时间这竟成为研究院里的一道风景

 

  哈工大人为研制工作做贡献

        “神舟”五号载人飞船发射总指挥、解放军总装备部部长李继耐,副总指挥胡士祥,国家航天局局长栾恩杰都是哈尔滨工业大学的优秀毕业生。在哈尔滨工业大学,许多专家学者直接参与了“神舟”五号项目的研究。  

    “小太空”,是哈工大人在中国航天史上最值得书写的一笔。在“神舟”号每一次的成功发射中,都有它的功劳。  

    航天器和宇航员在进入太空前,都要在地面做许多次模拟太空试验,这要求必须在地面上建一个“小太空”,即地面模拟太空环境大型真空容器。因此,“小太空”是帮助所有航天器和宇航员飞向太空的必经之旅。  

   1994 年,哈工大人勇敢地承担了这一横跨材料、工艺、焊接、测量、控制等诸多个学科的工程,它被视为“神舟”项目中最大的子项目之一。  

    大型真空容器有几百吨重,真空意味着没有空气,一个小小的试管抽成真空尚且不容易,更何况是一个巨大的容器,因而在强度、高密封、泄漏率等方面的要求相当高。世界上也只有美、俄两国能完成。  

    一向富于挑战和创新的哈工大人,利用多学科人才、技术上的优势,组成多学科工程指挥部,由副校长强文义任总指挥,科学与工程研究院副院长王尔德教授任常务副总指挥,焊接专家田锡唐教授任地面模拟太空环境大型真空容器焊接方面的副总指挥,学校众多在国内有名的专家、教授都积极投身这一工程中来,只为中国载人飞船早日飞向太空。  

    王仲仁教授作为“小太空”项目总工程师,说起“神舟”五号感慨万千:“空间环境模拟器就是把太空搬到地面上来。我能够参与飞船的研究、能够让飞船如期完成,没有耽误发射顺利升天我感到欣慰,也为参加这项工作感到骄傲。”  

    在“神舟”号载人飞船返回舱制造过程中,哈尔滨工业大学教授、焊接专家田锡唐和钟国柱研究的“逐点挤压焊缝法”控制变形技术,成功地解决了飞船返回舱焊接变形问题,避免造成飞船返回地面时保护层的脱落。  

    在太空中,飞船上的太阳帆板要随着飞船不停地旋转,为飞船提供电能。如果太阳帆板停止工作,飞船就会停电报废,“堵转”是载人飞船必须攻克的技术难题。在哈尔滨工业大学教授刘暾的带领下,经过一年的研究,提出了堵转的理论,被“神舟”号采纳了,解决了太阳帆板不转的现象。太阳帆板课题组攻克了“堵转”难题。  

    黄文虎,中国工程学院院士、哈尔滨工业大学教授,承担着“神舟”五号飞船故障诊断系统的项目研究工作,这个系统可预测、监控飞船的运行情况。  

   15 日上午,黄文虎教授接受采访时表示:“我们故障诊断系统能够查出出现故障的原因,使飞船能够及时调整,同时我为给飞船添砖加瓦,做一点微薄的工作感到非常高兴。”