無線感測器首次用於我國長征運載火箭飛行測量系統中
5月4日凌晨,我國長征三號乙運載火箭(CZ—3B)搭載亞太6C衛星,在西昌衛星發射中心成功發射升空。南京開發區企業高華科技研製的「箭上無線數據敏感與獲取子系統」首次搭載飛行並取得圓滿成功,標誌著我國運載火箭測量系統進入「無線」時代,解決了箭上感測網路過重過大、線纜複雜、安裝空間擁擠等難題,將作為中國航天發展重要里程碑載入史冊。
5月4日,長征三號乙運載火箭發射升空。這是我國長征系列火箭首次將無線感測器應用到運載火箭發射中。新聞資料圖
感測器用於測量火箭飛行過程中的溫度、壓力、振動、熱流、過載等指標,對掌握火箭的飛行狀態極端重要。把無線感測器應用到運載火箭發射中,不僅在我國的長征系列火箭是第一次,在全世界公開的航天發射信息中,也未見先例。
雖然無線感測器在民用領域大量應用,但火箭發射環境比民用環境嚴酷得多。火箭用感測器要耐得住-40℃到125℃的極端高低溫,要耐得住箭體分離時產生的強大衝擊力,要能在非常複雜的電磁環境中保持穩定工作狀態,可靠性要求非常高。
搭載亞太6C衛星的長征三號乙運載火箭,資料圖
據悉,此前,美國曾在回收空間站和舊宇宙飛船時,在回收破碎記錄儀中植入無線感測器,用於測算舊飛行器通過大氣層時為何會破裂,以減少掉落危險。但尚未發現無線感測器應用於運載火箭飛行測量系統的報道。
據介紹,「減重」是火箭設計製造中極為重要的導向之一。在火箭本體中,最重的物質是燃料,其次是殼體及電纜網。如果全部換裝無線感測器,節省的電纜將使火箭本體減重至少30%以上,對提高火箭的推力和載重意義重大。尤其是對我國矢志攻關的重型運載火箭,搭載無線感測器可說是必由之路。此外,擺脫了電纜的羈絆,感測器的安裝和使用更加靈活便捷,大大增添了火箭內部空間設計和調配的自由度,有助於提升火箭性能。
航天級無線感測器網路系統,資料圖
據了解,這套「箭上無線數據敏感與獲取子系統」2015年立項,由高華科技和中國運載火箭技術研究院合作研發,2016年應用到運載火箭發動機進行點火試驗,2017年3月通過正式評審,今年5月終於隨「長三乙」飛入太空。
未來,該系統有望配套到其他型號長征系列火箭中,隨著我國進入高密度航天發射期,這將為企業帶來豐厚收益。目前,該系統正在進行第二代產品的研發,系統將有更高的傳輸速率、更穩定的架構。此外,該系統在其他軍品中也有廣泛的應用前景,目前已應用於某型號導彈,企業還將探索產品在民用高端裝備領域的應用空間。
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