长征五号B遥三运载火箭在发动机点火前会向发射平台周围环境排放低温氢气。这些氢气与空气混合形成的可燃气团在浓度达到一些范围时，一旦遇到静电或明火就会产生爆炸或爆轰，不仅会损坏发射场的设备和设施，甚至会导致星箭俱毁的严重后果。

  四院42所研制生产的火箭排氢燃烧系统点火装置，可以在火箭氢氧发动机工作前2-3秒内点燃火箭发射的“第一把火”，利用燃烧产生的高温、高速燃气金属粒子流，来消除火箭发射前排出的大量低温氢气，以保证运载火箭发射的安全性。该装置能确保点火“准时、准确”，待消除氢气后又能及时“熄火”，安全可靠。

  此次发射任务中，43所研制的C/C密封环产品作为长征五号B遥三运载火箭8台液氧/煤油发动机的关键构件，为火箭发动机圆满达成目标提供了可靠保障。该材料在高温度高压力工况环境中使用，已经逐渐在新一代液体发动机中成功替代传统石墨材料，取得良好使用效果。

  四院42所为问天实验舱提供了舱体、舱门动静密封件产品，这些密封件产品，可为舱体结构提供严丝合缝的密封系统，对隔离舱体与外层空间、支撑舱内环境起着至关重要的作用，可防止舱外的辐照，耐受空间环境各种严苛的考验，更能确保航天员在太空进行生活和工作时的生命安全和舱内仪器仪表的正常运行。这些密封件产品最大的直径接近3米，周长9米，但是不能超过0.01毫米的误差，精度相当于一根头发丝直径的1/5，该密封件在轨常规使用的寿命预计可达25年以上。

  四院401所为问天号实验舱提供了6组电机组件，包含步进电机、减速器、增速器、微动开关等部件，应用于实验舱外机械臂的载荷适配器主动端机构中，通过电机组件的自动化控制，实现主动端和被动端的快速对接，为实验舱外开展大量暴露实验所需各类资源提供供给通道。

  据了解，问天实验舱将与之前的天和核心舱、之后发射的梦天舱进行对接，同时进行舱段转位后，将完成空间站的三舱组合体建造，标志着中国的空间站将进入应用与发展的新阶段。

  航天科技集团五院西安分院为问天实验舱研制的中继终端、天线网络以及仪表计算机应用软件，为“太空实验室”的太空旅程全程护航。

  此次成功发射的问天实验舱在进入太空后，由西安分院研制的中继终端在第一时间开机。随后，中继终端与天链中继卫星实现“太空握手”建立星间链路，从而搭建了从问天实验舱到中继卫星再到地面的“太空天路”。

  地面测控人员将以天基测控体制为主，对问天实验舱实施在轨飞行控制，通过地面遥测遥控方式，对飞船姿态来控制，并与地面建立通信联系，实现对问天实验舱的“远程驾驶”。

  问天实验舱在进入预定轨道后，将与已经在轨运行的空间站天和核心舱在太空进行交会对接。

  通过中继终端建立的天基测控通信系统建成之后，将地面对问天实验舱以及空间站的测控覆盖率提高至接近100%，确保问天实验舱保持着与地面的实时通信。

  西安分院为问天实验舱研制的天线网络通过提供专门的测控与通信信号传输通道，为问天实验舱与地面建立高速、畅通无阻的指挥和反馈信息通道，确保任务顺利完成。

  天线网络是属于测控与通信分系统中连接应答机和天线的关键产品，就是飞船上一个小型信号转发器。当问天实验舱接收到地面的通信信号或测控指令信号时，天线网络会将其进行分类、分通道传输到应答机。反之，也会把来自应答机不同通道的各类信号汇总后送往对地天线，通过天线发出后送达地面。

  问天实验舱将以天基测控为主实施在轨飞行控制，天线网络将主要完成实验舱测控指令信号的上传和下达，问天实验舱将开展在轨驻留的空间应用和新技术试验等在轨任务，需要确保各项操作指令实时准确，天线网络产品的高可靠性将成为该任务的重要保障之一。

  西安分院在问天实验舱中还承担了仪表计算机应用软件的研制任务。当问天实验舱仪表计算机开机后，实验舱仪表计算机应用软件就真正开始自主运行。作为问天实验舱仪表的“智慧大脑”，仪表计算机应用软件承担着实验舱仪表与照明分系统内部和外部数据信息处理的功能。

  问天实验舱仪表计算机应用软件功能复杂，属于基于操作系统的多任务和实时性要求高的应用软件。据西安分院仪表计算机应用软件负责人张赤萍介绍：“和以往载人航天工程任务相比不同的是，此次仪表计算机应用软件在继承空间站天和核心舱功能不变的基础上，增加了与空间站天和核心舱的数据交互。这样问天实验舱与空间站天和核心舱两舱交互数据，数据量便会大幅度提升，我们团队圆满解决了这样的一个问题。”

  航天科技集团六院为此次发射用火箭提供了全部火箭动力系统，同时为问天实验舱特别“安排”了36台用于轨道控制和姿态控制的姿轨控发动机及其他动力系统配套产品。

  相比较于天和核心舱，问天实验舱是目前太空中体积最大、长度最长的单体航天器，比天和核心舱还要长出1.3米，足足有6层楼房的高度。面对问天实验舱“操作高度最高、操作难度最大、安全风险最高”的高空加注特点，六院各岗位人员严格落实有关要求，做到“口令不清不操作、人员不齐不操作、状态不对不操作、协同不落实不操作。”

  六院提供的火箭动力系统包括，2台50吨级氢氧发动机组成的芯一级动力和8台120吨级液氧煤油发动机组成的助推器等。

  据六院11所型号副总师何昆介绍，本次发射需要精准控制发射时间，也就是“零窗口发射”，才能抓住与天和核心舱的最佳对接时机。此外，还要做到“一级精准入轨”。作为目前中国航天唯一一个可以在一定程度上完成地面起飞后直接精准入轨的动力产品，大推力氢氧发动机对推力变化进行了精准控制。11所试验队成员结合7次已执行任务和本次已完成测试内容开展参数包络再识别，充分的发挥研制队伍前后方联动优势，围绕最低发射条件参数判读预案和推迟发射逆流程预案开展专题分析，产品优中选优，判读慎之又慎，逐步提升了氢氧发动机可靠性，为零窗口发射提供了坚实保障。

  801所承担了此次问天实验舱推进分系统研制工作，系统基本配置包含4台490N变轨发动机、24台150N和8台120N姿控发动机，以及推进系统管路、热控系统等。同时，为满足问天实验舱15年在轨长寿命要求，实验舱气、液路管路采用交叉供应方案以及新型双密封结构，实现可靠输送，确保变轨发动机装舱产品可靠。

  作为中国首个空间站“天宫”的重要组成部分，问天实验舱大多数都用在空间生命科学研究，将有力推动生命生态、生物技术和变重力科学等重大前沿科技突破，意义重大、使命光荣。

  本次任务中，航天科技集团九院771所配套了核心处理单元、环控出舱控制器、大小便收集控制器、箭载计算机、导航计算机、光纤惯组信号采集处理系统等多项产品及213个品种的电路产品，为任务成功保驾护航。

  箭载计算机是运载火箭的控制“大脑”。为确保长征五号B遥三运载火箭稳定飞行、精确入轨，保证精确输出控制指令，其同步精度达到纳秒级。箭载计算机内部还设计了特定的“听诊器”，结合箭地高速串行通信技术，能够实时“侦听”射前和模飞过程中的各类关键参数，并自动组帧下传至地面测发控系统，为射前测试和发射决策提供数据支撑。

  问天实验舱内的数据管理分系统中的核心处理单元、数据复接器和低速遥测编码单元，是771所精心打造的“数管三兄弟”，相当于整舱的信息中枢，是整舱的核心组件。“三兄弟组合”负责整舱的信息接收、处理、分发和下传等重要任务，源源不断地收入实验舱的实时状态，和来自地面站的遥控指令，经过有序地识别、分类、处理和重组，向对应单机发起指令，接收各单机的任务应答结果，以及向地面站下传信息等重要任务。

  环控生保分系统负责问天实验舱的环境控制监测以及航天员在轨生理健康保障。771所研制的中心计算机，则是环控与生保分系统的信息中枢，时刻接收系统任务，分配并安排执行，同时收集、传递舱内的环境数据。当航天员出舱时，进行泄复压控制，提供出舱支持。坐便器内部控制器和大小便收集控制器属于太空厕所的控制组件，时刻进行状态监测和故障显示，共同实现对大小便的识别和收集控制。

  乘员分系统直接服务于航天员，保证其饮食健康，其中的太空厨房食品设备满足航天员长期飞行中的饮食需求。热风加热装置可将航天食品在规定时间内加热到适合在轨食用的温度；微波加热装置则用于加热非金属包装类的食品和饮用水等；饮水分配器除了加热日常饮用水，还能定量分配常温水和热水，滤除水中的银离子，保证航天员的健康饮水。

  舱外服系统大多数都用在航天员出舱活动。舱外服舱载电气综合控制台为航天员出舱时的航天服系统提供数据通信、配电和话音通信。

  作为持续参与国家载人航天工程并保持稳定作用发挥骨干科技力量的中科院西安光机所，在此次问天实验舱发射任务中，提供了四类产品为“问天”全力护航。

  其中，长征五号B“测量系统摄像装置”被称为长征五号B遥三运载火箭的“眼睛”，此次装配三种型号产品，分别安装于火箭的一级、二级发动机舱内，助推器舱内，整流罩及仪器舱内。最大的作用是监测火箭在发射过程中发动机舱、助推器分离、整流罩分离、星箭分离等工作过程，并提供实时的视频画面，从而为火箭的发射过程提供清晰准确的图像监测。

  文：西安报业全媒体记者 关颖丨编辑：谈密 宽宽丨审核：陈颖丨部分内容源自 人民日报、新华社、央视新闻 转载请注明出处

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