4月24日,酒泉卫星发射中心的戈壁滩上,一道橘红色尾焰划破天际,由中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院(以下简称“火箭院”)抓总研制的长征二号F遥二十火箭托举神舟飞船直刺苍穹,将载有3名航天员的神舟二十号载人飞船精准送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。

作为我国唯一一型载人运载火箭,长二F火箭始终是航天员进入太空的“飞天座驾”。每一发任务,型号团队都在追求更高的安全水准。目前,长二F火箭可靠性评估值提升到0.9905,安全性评估值达0.99996。

相比长二F遥十九火箭,遥二十火箭共进行了32项技术状态改进,从数据传输到飞行监测,从工艺改进到可靠性提升,每一项升级都为航天员和空间站任务提供更可靠的技术保障。

首次搭载全国产化高清摄像头

当火箭划破天际时,一组特殊的“眼睛”正凝视着箭体——8台高清摄像机首次实现全箭视角覆盖。从二级发动机喷口跃动的橘红色焰流到神舟飞船的平稳分离,这些清晰的画面正实时呈现在测发大厅的屏幕上。

此次任务中,长二F火箭首次搭载全国产化高清摄像头,图像覆盖范围从3个关键区域扩展至8个,包括箭体外表面、二级发动机尾舱和神舟飞船等部位。高清画面让地面指挥中心“看得更清”。

“就像给火箭装上了全景行车记录仪。”火箭院陈牧野形容,这些高清影像数据为地面人员提供了更多视角、更加全面的实时画面,使其能够更清晰地观察火箭飞行状态,并精准判断火箭关键分离动作。

飞行数据能全程实时测量与下传

陈牧野介绍,本次任务火箭遥测数据传输速率从2Mbps(兆比特/秒)提升至5Mbps(兆比特/秒),这一改变让沿用24年的回收式存储器退出历史舞台。

以往,火箭正常飞行过程中的部分关键数据需存储于“黑匣子”中,待返回舱落地后回收分析。如今,在5Mbps的传输速率下,每秒可传输约100页A4纸的扫描文档,全面提升了关键数据的可靠传输能力,实现了飞行数据全程实时测量与下传。改进后不仅避免了存储器回收可能带来的数据丢失风险,还能在任务过程中同步开展数据分析。

与此同时,火箭通过增加环境参数的测点,开展分离环境适应性、环境抗干扰等飞行环境精细化测量,采集飞行中的压力、振动等数据。“每次提升,都在重新定义安全边界。”陈牧野表示,这些改变不仅护航本次任务,更将为未来的发射任务的环境适应性研究积累宝贵数据。

全新启用“发射场诸元设计系统”

本次任务中,全新启用的“发射场诸元设计系统”成为另一个技术亮点。该系统将火箭发射所需的弹道计算、参数装订等核心环节整合为数字化平台,通过软件实现数据在线生成和传递。相比以往依赖人工传递光盘、纸质文件的操作模式,新系统能显著提升发射场数据处理效率。

陈牧野介绍,该系统在长二F火箭本次任务开始试用,为我国高密度航天发射提供技术保障。系统由中国航天科技集团一院一部开发的数字化平台——“天元”软件开发平台为基座,通过九大功能模块的协同运作,将传统发射流程中的纸质文件流转转化为实时线上交互,标志着我国运载火箭靶场诸元设计正式迈入“数字时代”。

“过去,一次火箭发射需要传递上百项诸元参数,各个传递过程和比对过程需要通过人工完成,在分秒必争的射前流程中比较浪费时间。“现在动动手指,数据就能穿透1000公里。”火箭院常武权指着电子签章界面笑道,如今“发射场诸元设计系统”打通了网络传输链路,所有数据互联互通,增加前后方诸元设计保障,同时消除了繁琐的人工传递环节,避免人为操作失误,提高发射场诸元传递效率和质量控制水平。

这套系统的“智慧内核”,藏在几个精密咬合的模块中,包括加注计算、常规利用、风修正、故检诸元等模块。例如风修正模块可以实时接入发射场气象数据,大幅提升高空风补偿设计效率,让火箭在戈壁滩的狂风中依然“稳如磐石”。

原标题:《“神箭”再升级,遥测数据传输速率升至5Mbps,共有32项技术状态改进》

栏目主编:樊江洪 题图来源:余晨扬 摄

题图为长征二号F遥二十火箭。

来源:作者:解放日报 余晨扬 俱鹤飞