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小而有力,“大火箭”再飞,数千核心器件中国电科造 | 赋能·长五

来源:默认部门     作者:新闻中心     发布时间:2019年12月30日              

  为了确保“大火箭”长征五号再次成功腾飞,中国电科为其配备了上千台/套设备和千余只国产关键器件,在飞行器浑身上下布满了感知致密的“神经元”,以确保“大火箭”的成功腾飞安全可控。

  

  
众所周知,元器件是电子系统的基石,一个小小的微波器件、一块并不起眼的模块组件、一些零零碎碎的各型传感,这些“身材娇小”的产品里面,往往蕴含着牵一发而动全身的“大本领”。然而,这样本领强大的核心关键,若不能完全实现国产化,将会造成众多隐患。

  为此,作为电子信息领域的“大国重器”,中国电科多年来潜心研发了众多应用于航天领域的国产关键器件,有效地解决了许多进口替代问题。本次长征五号任务中,中国电科首次应用的一些国产关键元器件就颇具特色。

  小行波管 卫星信息传输的“加速器”

  本次任务中,中国电科真空电子公司为实践二十号卫星的通信转发器,首次配备了目前我国通信卫星使用的最大功率和最高频率的毫米波微波器件——Ka波段空间行波管和Q波段空间行波管,并将其作为关键单机用于卫星通信转发器中,实现卫星对地通信,从而有效提升卫星传输信息速度,大幅降低误码率。

  其中,Q波段空间行波管这款产品尤为值得关注,虽然该产品研究比国外起步晚,但在本次发射中却实现了率先应用,在国际上成功抢占了频带资源,将为我国下一代通信卫星研制提供了强有力的核心器件技术支撑。

  “这次卫星任务,对于行波管功率、效率、重量、寿命可靠性均提出了近乎‘苛刻’的要求。”项目负责人表示。

  但是面对困难,研发团队并没有气馁,经过设计、分析、验证的无数次迭代,终于攻克了多项技术难关,研制出了合格的产品,其综合性能指标不仅满足了工程需求,还达到了国际先进水平,为工程的顺利实施做出了重要贡献。

  小模块 火箭信息传送的“高速路”

  为完成发射塔台与控制中心之间的信号传输,中国电科声光电子集团专门配置了3款射频光调制解调模块,以提升信息传输的速度和效率。

  

  在发射任务中,各项指令都将通过信号的传输完成,而光调制解调模块就好比架起了信息传输的“高速公路”,它采用光调制的方式,将控制中心对发射塔台发出的各种指令的中频信号转化为光信号,并通过光缆将光信号传输到发射塔台,而发射塔台则将接收光信号转换成电信号输出,通过使用光调制解调模块,可以大大提升了传输的速度和效率。

  据悉,本次配备的3款光模块均具有带宽宽、动态范围大、噪声系数低、传输距离远和抗电磁干扰能力强等特点。以光缆传输信号的形式取代传统的电缆信号传输,可将系统重量降低至传统电缆形式的三分之一,同时还可有效抗电磁干扰,使得系统的传输能力和抗干扰能力显著增强。

  小传感 火箭整体参数的“大测量”

  本次任务中,中国电科国基北方子集团49所为火箭系统提供了六大类,10余种型号规格近200只传感器,主要用于温度、压力、压差、振动、过载等参数的精准测量;

  “这次任务中,我们在多年的成熟技术和经验的基础上,根据任务需求对相应器件进行了的调整。”项目负责人表示。

  通过对系统电磁干扰环境条件和电磁干扰三因素等细致分析,项目团队改良了设计工艺,有效地提高了传感器的电磁兼容性能;为了能够满足系统高温压力信号的测量需求,项目团队采用了耐高温压力传感器,大幅提高了传感器使用寿命和耐高温能力,满足了用户对高温高精度的使用要求……

  “长征五号配套型号多,系统工作环境复杂,只有加倍细心才能确保产品能够符合环境试验考核要求,为保证产品质量做出保障。”中国电科业务主管部门负责人介绍道。

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