來源：網(wǎng)絡(luò) 2012-07-04 關(guān)鍵詞：自動(dòng)化 工業(yè)自動(dòng)化 儀器儀表　　一個(gè)國家載人航天技術(shù)的發(fā)展，是當(dāng)今各國綜合國力的直接體現(xiàn)。今年的“神九”與“天宮”的對(duì)接，宇航員進(jìn)入天宮一號(hào)做空間試驗(yàn)，使我國成為全世界第三個(gè)擁有此項(xiàng)技術(shù)的國家。這是一件足以讓全中國人感到自豪的事。而在這次及之前的壯舉中，510所成為不可或缺、功勛卓著的排頭兵?！　∽鳛楦拭C省內(nèi)唯一從事航天科學(xué)的研究所——中國航天科技集團(tuán)公司五院510所自從東方紅一號(hào)衛(wèi)星開始，就一直參與其中。在天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器上，承擔(dān)了五個(gè)分系統(tǒng)21類(47臺(tái)/套)單機(jī)研制任務(wù)。在神舟九號(hào)運(yùn)輸飛船上，510所承擔(dān)了儀表照明、結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)、測控通信、熱控、環(huán)控生保五個(gè)分系統(tǒng)30類(40臺(tái)/套)單機(jī)研制任務(wù)?！　〗粫?huì)對(duì)接部分關(guān)鍵設(shè)備為“蘭州造”　　自2005年開始，510所承擔(dān)了神舟八號(hào)、天宮一號(hào)的研制任務(wù)，圓滿完成了結(jié)構(gòu)熱控船、電性船、鑒定件、正樣設(shè)備研制、生產(chǎn)工作。此次，神舟九號(hào)運(yùn)輸飛船上，510所承擔(dān)了儀表照明、結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)、測控通信、熱控、環(huán)控生保五個(gè)分系統(tǒng)30類(40臺(tái)/套)單機(jī)研制任務(wù)，與神舟七號(hào)相比完全繼承類產(chǎn)品5臺(tái)/套，占單機(jī)研制數(shù)量的5%;有重大技術(shù)更改設(shè)備14臺(tái)/套，占單機(jī)研制數(shù)量的35%;新研設(shè)備21臺(tái)/套，占單機(jī)研制數(shù)量的52.5%?！　〈舜伟l(fā)射的神舟九號(hào)與前期的載人飛船相比，對(duì)設(shè)備的功能、可靠性、技術(shù)、環(huán)境適應(yīng)能力要求更高，設(shè)備的環(huán)境試驗(yàn)條件和設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)能力提出了較高的要求。神舟九號(hào)、天宮一號(hào)設(shè)備的環(huán)境試驗(yàn)條件較神舟七號(hào)有較大的提高，環(huán)境試驗(yàn)溫度從原來的-15℃至50℃提高到了-35℃至70℃，環(huán)境試驗(yàn)的時(shí)間也成倍增加，因此對(duì)設(shè)備中使用的元器件及原材料的質(zhì)量等級(jí)有較大的提高，國產(chǎn)元器件的標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)大幅提高，設(shè)備的熱設(shè)計(jì)難度增加。為了達(dá)到這些要求，510所對(duì)設(shè)備中使用的元器件及原材料的質(zhì)量等級(jí)有較大的提高，對(duì)以往的一些設(shè)備做出了重大技術(shù)改革，并且自主研制了不少新的設(shè)備?！　x表設(shè)備首次用上彩色液晶顯示器　　在510所交付使用的所有產(chǎn)品中，儀表照明分系統(tǒng)產(chǎn)品是最主要的，約占總數(shù)的三分之二。從電視轉(zhuǎn)播上看，艙內(nèi)攝像機(jī)鏡頭中最“露臉”的設(shè)備，大部分都是該所研發(fā)的產(chǎn)品。“神七”的設(shè)計(jì)顯然不能滿足數(shù)據(jù)信息量和人機(jī)交互的要求，儀表設(shè)備要求顯示更多的數(shù)據(jù)信息，而且增加了圖形顯示的要求，人機(jī)的交互也是對(duì)儀表設(shè)備提出的新要求。神舟七號(hào)及之前的設(shè)計(jì)顯然已經(jīng)不滿足數(shù)據(jù)信息量和人機(jī)交互的要求?！　榱藵M足這一變化，神舟九號(hào)、天宮一號(hào)使用了彩色液晶顯示器，替換了神舟七號(hào)使用的單色液晶屏，其中應(yīng)用了FPGA等高端處理器，與原來的液晶屏完全不同，技術(shù)難度非常大，這是儀表設(shè)備第一次應(yīng)用。神舟八號(hào)綜合顯示單元、編碼指令板、天宮一號(hào)綜合顯示單元、編碼單元都采用了液晶屏的設(shè)計(jì)?！　★@示儀表設(shè)備為航天員及時(shí)、準(zhǔn)確地提供了目標(biāo)飛行器及載人飛船的各類參數(shù)信息、事件信息、時(shí)間信息以及事件燈窗等的顯示，成為載人飛行器中航天員不可或缺的彩色智能終端?！　∈澜缡状问褂门撏釲ED新型照明　　太空沒有陽光，環(huán)境又很特殊，在太空艙內(nèi)照明用普通燈肯定就不行。510所科研人員，為了滿足太空內(nèi)的特殊要求，交會(huì)對(duì)接任務(wù)，新增了艙外的大功率LED照明設(shè)備，滿足交會(huì)對(duì)接中的照明要求，其照射距離為150米。其中要解決的是LED燈在空間環(huán)境中的環(huán)境適應(yīng)性，及大功率燈的散熱問題;這種艙外的大功率照明設(shè)備也是第一次應(yīng)用。LED照明設(shè)備應(yīng)用了新材料，新元件、新材料、新器件進(jìn)行了充分的認(rèn)證試驗(yàn)，使其符合航天要求，新元件、新材料、新器件進(jìn)行了紫外輻射、輻照總劑量、原子氧、真空質(zhì)損、燃燒、真空揮發(fā)物等試驗(yàn)。　　由于交會(huì)對(duì)接燈在飛船艙外工作，勢必會(huì)受到來自空間特殊環(huán)境的影響，主要包括紫外輻照、總劑量輻照以及原子氧輻照。上述空間輻照如果不能進(jìn)行有效的防護(hù)或者減弱，那么將導(dǎo)致交會(huì)對(duì)接燈性能降低，可靠性無法保證，嚴(yán)重時(shí)如果交會(huì)對(duì)接燈失效，交會(huì)對(duì)接任務(wù)可能就會(huì)無法完成。問題的嚴(yán)重性不言而喻，為了解決該難題，研制團(tuán)隊(duì)分別從材料、工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面開展攻關(guān)，在經(jīng)歷了一次次的失敗，一次次的重來之后，成功的設(shè)計(jì)出了能夠抵御大部分空間輻照的燈體結(jié)構(gòu)以及照明光學(xué)系統(tǒng)，并且完美通過了特殊空間環(huán)境地面試驗(yàn)。　　神舟九號(hào)儀表板結(jié)構(gòu)件及減振器　　儀表與照明分系統(tǒng)是飛船的一個(gè)重要分系統(tǒng)，它內(nèi)部有大量儀器、儀表。如綜合單元、綜合顯示屏、左面板、右面板、編碼指令板、語音單元、艙壓表、艙外照明電源等許多儀器儀表。這些儀器儀表要求一個(gè)結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，強(qiáng)度、剛度高，質(zhì)量輕的儀表板結(jié)構(gòu)件，為這些儀器儀表提供一個(gè)準(zhǔn)確、可靠的安全接口，在力學(xué)、電學(xué)等方面提供必要的工作環(huán)境，主儀表板通過四個(gè)專門研制的減振器與返回艙相連，使儀表板牢固地固定在返回艙的艙壁上，保證安裝在儀表板上的各種儀器儀表能可靠、安全地工作。　　510所為神九設(shè)計(jì)的儀表板結(jié)構(gòu)件是儀表與照明分系統(tǒng)設(shè)備的承重部件，它為分系統(tǒng)顯示設(shè)備和主要手控設(shè)備提供準(zhǔn)確、可靠的安裝接口和必要的工作環(huán)境。儀表板減振器用于儀表板與艙壁連接處的減振。它幫助儀表板上設(shè)備適應(yīng)飛船不同飛行階段的振動(dòng)、沖擊環(huán)境，改善儀表板上設(shè)備的工作環(huán)境。他們?cè)O(shè)計(jì)的儀表板結(jié)構(gòu)件及減振器產(chǎn)品的特點(diǎn)是重量輕。510所科研人員設(shè)計(jì)中選擇輕質(zhì)鋁合金材料，結(jié)構(gòu)上采用橫斷面為Π形的骨架，不僅減輕了重量，而且滿足剛度和強(qiáng)度，使儀表可以抵御各種意外情況。此外，他們采用金屬絲制作的金屬橡膠減振器。這種減震器具有較高的阻尼特性和多自由度減振功能的特點(diǎn)，滿足儀表設(shè)備的力學(xué)環(huán)境要求，保證了產(chǎn)品的可靠性和使用壽命。(記者孫理實(shí)習(xí)生張明君)