“3,2,1,點火!” 4月24日下午,瞄準北京時間17時17分,神舟二十號載人飛船發射。看到屏幕上的飛船順利騰空,鄭州航天電子技術有限公司的主管設計師岳玉潔終于松了一口氣——護航神舟二十號,他和他的團隊再立新功。
此次神二十發射日剛好遇上“東方紅一號”發射55周年和“中國航天日”,此次“赴天空出差”的三人組里,陳冬又是河南鄭州人,神舟二十號里還有不少“鄭州造”……屬于鄭州人的浪漫,不僅書寫在中原大地上,也遍布星辰大海。
無論是航天員艙外服背包電纜、電連接器,還是配備“天問一號”天線組陣系統軸承;無論是研制長壽命循環泵,還是空間交會對接激光雷達技術;還有自鎖閥、快斷器、過濾器……鄭州正在以“硬核制造”筑基中國航天強國夢,鄭州航天也以“毫米級”的極致追求,為航天器披上可靠“鎧甲”。
在“中國航天日”到來之際,記者走進多家航天企業及科研院所,對話航天工程設計師、高校學者、業內專家,揭秘鄭州如何以“創新基因”托舉航天夢想,為神舟二十號“九天攬月”貢獻鄭州智慧。
“我們提供的, 相當于確保準確的‘準星’”
確保神舟二十號載人飛船控制信號、電信號實現精準傳輸,其中的關竅就是連接器。
最小只有一角錢硬幣直徑大小,最大也與手機充電器相仿,而就是這些小小的航天元器件為“神舟”“神箭”經脈的暢通搭建了“橋梁”和“紐帶”。
“我們為神舟二十號載人飛船提供了快速鎖緊、快速斷接、艙外對接等8系列的連接器產品,每個系列產品也有幾十到上百個不等。”岳玉潔介紹。
“每個少則幾根、多則上百根傳輸通道的連接器,承擔著飛船運行指令傳達的重要任務。”岳玉潔作為此次連接器配套產品研發團隊一員,對此如數家珍。“通俗理解,連接器就是我們民用的插頭、插座。”岳玉潔解釋。
面對太空環境這一特殊情況,小型化、輕量化、穩定性強是連接器的關鍵。“飛船所用艙外對接電連接器不僅要保證可靠鏈接,還要經受住空間飛行的各種考驗,保證信號準確傳輸,大部分產品都是用了鍍金工藝,抗氧化和穩定性強,導電性也好。”岳玉潔說。
在火箭發射前,垂直度調整儀是至關重要的設備。它承擔著確保火箭垂直精準定位的關鍵任務,是保障發射順利進行的重要基礎。
“從地面到太空,火箭發射角度的偏差,將導致‘失之毫厘,謬以千里’。”鄭州航天電子技術有限公司主任工藝師余凌峰介紹,為長征2F運載火箭提供的垂直度調整設備,相當于為火箭發射前安了一個“準星”,確保火箭以最佳姿態發射。
高低溫、鹽霧等20余項試驗任務,數十次的技術復核,嚴格的工序把關……對于百姓而言激動人心的點火升空畫面,在科研人眼里,或許是“日常”。“我們現在再看飛船點火升空,對我們而言像‘家常便飯’。”余凌峰笑談。
“我們交付的,是航天員回家的船票”
“用在天上的產品容不得半點馬虎,我們的產品必須百分百可靠。”中國航天科工河南航天(簡稱“河南航天”)精密一班班長王楊感慨,“安全是航天的生命線,我們交付的不是零件,而是航天員回家的船票。”
對于神舟二十號,河南航天也頗有貢獻。他們為神舟二十號載人飛船熱控分系統提供自鎖閥、加排服務閥、溫控閥、快斷器、過濾器等多種類配套產品,提供的自控閥、電磁拖動機構、自鎖閥等多種類配套產品分別應用于載人飛船的供氣系統、對接機構與推進系統中。
“生產過程中除了要確保尺寸精度達標外,更要確保產品外觀無瑕疵,先肉眼初檢,再通過10倍顯微鏡細查,接著用工業內窺鏡探查內部。”王楊介紹,在生產出來后,班組要做到自檢自分,哪怕有0.1毫米的劃痕,都要檢查區分出來,不能移交至下一工序。
據介紹,本次任務神舟二十號載人飛船采用“全自主快速交會對接”模式,全程無需航天員手動干預,姿態穩定、精準定位。
空間交會對接,離不開激光雷達的精準測量。由位于鄭州的中國電子科技集團公司第二十七研究所(簡稱“中國電科二十七所”)研制的激光雷達,精確定位神舟飛船與空間站的實時相對位置,測量相對距離,距離變化量,方位俯仰角及角度變化量,引導神舟飛船和空間站實現在軌交會對接。
“從2011年‘神舟八號’首次亮相到如今‘神舟二十號’載人飛船成功對接,交會對接激光雷達已先后17次成功助力我國太空工程。”中國電科二十七所工作人員表示,“除此之外,我所還研制有首區連續波外測系統,也一如既往為航天員的征程提供了可靠安全保障。”
據介紹,該系統于2023年完成第五次升級換代,設備實現遠程操控、智能化診斷、自動化運行等功能,測量精度高、機動能力強、可靠性高。換代后的設備從芯片到計算機硬件,從系統軟件到應用軟件,再到升級設計與集成,都具有完整的自主知識產權,真正實現“鄭州造”,并保證每一次任務的安全、可靠和順利執行。
“我們培養的,是可以‘上天’的人才”
從精密航天器件的匠心打磨,到前沿技術的創新突破,鄭州航天產業蓬勃發展的背后,離不開航天人才的梯次培養。
記者來到鄭州航空工業管理學院一探航天人才的培養情況。作為河南省唯一的航空航天類本科高校,鄭州航空工業管理學院依托航空航天電子信息技術河南省協同創新中心、河南省航空航天導航制導與控制工程研究中心,著力建設“空天地研發平臺”。
“我校致力于打造以航空航天類專業為核心、理工支撐類專業和傳統經管類專業為兩翼的‘一體兩翼’專業體系,為航空航天產業培養高素質復合型專業人才。”鄭州航空工業管理學院發展規劃處處長鄭賓國介紹。
此外,記者還了解到,鄭州航天電子公司與鄭州航空工業管理學院簽約了共建航天電子技術聯合實驗室,正在打造產學研深度融合的產品研發平臺,旨在依托高校科研力量與企業實踐優勢,在技術攻關、成果轉化等領域協同發力,推動企業創新能力提升。
另外,河南航天與浙江大學機械工程學院也簽署了戰略合作框架協議,并成立了聯合研發中心,雙方攜手圍繞國家重大科研任務攻關、創新平臺建設、校企人才聯合培養等方面深化合作,希望可以培養更多高層次專業人才,解決關鍵技術領域“卡脖子”問題突破,努力實現更多從0到1的突破。
鄭賓國表示,鄭州航空工業管理學院作為河南省唯一的航空航天類本科高校,按照省委省政府關于高等教育“三個調整優化”的決策部署,主動對接國家戰略和區域經濟發展,強化教育、科技和人才資源的高效配置與對接,加快推進高水平航空航天大學籌建,打造河南省航天人才的“蓄水池”。
“我們夢想的, 是更為廣闊的天空”
近年來,河南省將航空航天及衛星應用產業鏈作為重點產業鏈之一來抓,已確立以鄭州和鶴壁為核心的全鏈條衛星產業集群建設目標,形成“2+N”的發展格局。
中國軍轉民產業研究院常務副院長蔣鵬飛認為,鄭州具備軍工企業基礎,涵蓋航天、艦船裝備、武器裝備、電子信息等多個領域,占據中心地域、信息樞紐、信息交通等區位優勢,目前已吸引如天兵科技、中科光啟、二十一世紀空間、合眾思壯、航天宏圖等航天領域的企業入駐。
蔣鵬飛認為,當前,鄭州依托航空港區建設航天樞紐港,正在打造航天測運控中心、航天數據交易中心、空天數據應用中心,發展成為我國重要的衛星產業基地;依托高新區北斗產業園、金水區地理信息產業園等,推進“北斗+”應用技術研發,開展北斗芯片、衛星終端模組、智能終端產品研制;依托經開區建設河南航天智能制造產業園,承接衛星制造及配套產業轉移;發揮高分辨率對地觀測系統河南數據與應用中心作用,發展面向農業、氣象、交通、物流、能源等行業的通信、導航、遙感衛星融合軟件與應用服務,建設全鏈條衛星產業集群。這些板塊的設置,將為鄭州在航天產業方面提供扎實的基礎。
對于鄭州打造“航天產業高地”方面,鄭州航空工業管理學院院長王曉璐提出三方面建議。
王曉璐認為,要聚焦?錯位布局細分航天相關產業鏈、提升?政策創新與資源整合能力、推動?城市品牌與航天文化賦能等持續發力,?發揮河南省、鄭州市裝備制造優勢,打造“航天高端制造集群”。同時,依托河南農業大省需求,推動衛星遙感在糧食估產、災害預警中的應用,形成“航天+農業”特色模式。?
“鄭州要重點扶持本土航天科創企業,?打造‘空天地’一體化樞紐?,利用鄭州航空港區位優勢,建設航天器部件與裝備測試基地,構建航天制造領域相關產業鏈。”王曉璐表示,可以推動鄭州?航天主題城市IP建設?,串聯少林寺傳統文化與航天基地現代科技,塑造獨特文化符號。
從1972年的神舟一號到如今神舟二十號發射成功,30年的歷程,中國航天從無人到載人、從一人到多人、從多人到長期駐留,離不開航天人的代代“傳承”,是技術、人才的傳承,更是航天精神的薪火相傳。對于鄭州而言,也是如此,不沿海不靠邊的這座內陸城市,也以不斷的努力,書寫著“我們的目標是星辰大海”的鏗鏘語句。
本報記者 李娜 劉盼盼
魏瀅 文/圖
《鄭州晚報》版面截圖