神二十飞天，都有哪些新技术护航？

北京时间4月24日17时17分，由中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院（以下简称“火箭院”）抓总研制的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，将载有3名航天员的神舟二十号载人飞船精准送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。

本次发射是中国空间站应用与发展阶段的第5次载人发射任务。记者获悉，我国空间站工程使用的空间站各舱段、载人飞船、货运飞船、中继卫星均由航天科技集团研制，工程其他分系统也有航天科技集团所属相关单位参与。

此次发射任务中，长二F火箭有32项技术改进。从数据传输到飞行监测，从工艺改进到可靠性提升，每一项升级都为航天员和空间站任务提供更可靠的技术保障。

亮点1

有效上行容积增加20%，天地往返运输能力再提升

针对空间站常态化运营需求，神舟二十号载人飞船对轨道舱布局进行深度优化，通过精细化设备布局和货包固定方案创新，在保证结构安全性的前提下，有效上行容积增加20%，提升舱内空间利用率。

与货运飞船相比，神舟飞船的运载能力虽小，但其灵活性和对较短保质期物资的适应性优势明显，改进后的飞船既可搭载更多短期消耗品满足航天员在轨需求，也能运输精密试验载荷，提高单次任务物资运输效率。

亮点2

新一代自动化上料激光切割系统提供稳定产能支撑

神舟飞船的舱壁是保障航天员安全的生命屏障，必须在实现毫米级铝合金薄壁极致轻量化的同时，确保在超重发射载荷下的结构完整性。这就要求薄壁件既能满足减重要求，又能承载复杂力学考验，将金属板材加工精度推向新高度。

为进一步提升生产效率，研制团队通过调研论证，使用新一代自动化上料激光切割系统，通过MES系统直连生产计划，实现从任务排产、智能套料到程序下发的全链路自动化，单台设备生产效率达到原有生产效率的4倍，为高密度发射任务提供稳定的产能支撑。

亮点3

2台机器人组成管路机器人装配系统，减少搭组夹时间

面对航天器舱段内异形曲面布局、多约束空间干涉等装配难题，研制团队针对管路组件焊装前装配场景设计机器人定位管路连接件角度和位置的方案，用2台机器人组成管路机器人装配系统，由机器人夹持管路接头，对管路设计模型中端点理论位置进行实际复现，实现对管路组件的高效率、高精度预装配。原来人工搭组夹需要3小时，采用这一系统后，只需10分钟便可完成。

同时配合自主研发的自定心快速定位工装，该厂实现了管路组件原位自动化焊接，管路焊装效率和装配精度质量得到大幅度提升。神舟飞船研制的数字化转型实践，标志着航天制造从“经验固化”到“知识进化”的跨越。

亮点4

现场总装首次引入智能化检测设备与高精度装配工艺

在神舟二十号发射任务中，航天科技集团四院7416厂参与了火箭逃逸救生系统动力装置产品的生产制造任务，为航天员提供安全服务保障。相较之前的产品，该厂在提高安全性、可靠性等方面进行了26项技术状态更新和完善。

此次现场总装过程首次引入智能化检测设备与高精度装配工艺，在火工品测试安全性、数据测量精确度及系统可靠性等方面取得突破进展。据了解，逃逸系统的高标准要求发动机产品能够经受各种恶劣环境的考验，并在力学、能量、燃烧性能等方面具有高可靠性。

亮点5

遥控设备升级，升级后产品重量约为原先的42%

遥控、遥测设备是神舟飞船驶向中国空间站的关键产品，虽不像话音和图像产品“有声有色”，但其作为最传统的飞行器测控手段，在飞行任务中的地位从未改变。

遥控设备主要负责解析地面上行的控制命令，就像牵在神舟飞船上的“风筝线”，控制飞船的“动作”。遥测设备将载人飞船上所有的遥测信息采集下来并发送到地面中心，是载人飞船的“晴雨表”。简单来说，遥控设备负责地面上行控制，遥测设备负责下行地面监测。

遥控设备在本次任务中进行了升级，采用反熔丝FPGA替代原有分立逻辑器件的方案，大大缩减了产品的体积和重量，升级后产品重量约为原先的42%，同时消除设备内一些单点风险，进一步提高可靠性。

亮点6

58台发动机为飞船提供动力

长征二号F遥二十运载火箭芯一级、芯二级以及助推器所使用的发动机均由航天科技集团六院研制。在此次发射任务中，六院为长征二号F运载火箭与神舟二十号飞船研制交付了共58台主推进及姿轨控发动机，以及热控分系统和生命保障系统泵阀等关键设备。

通过采用新型耐高温、高强度材料，提升发动机关键部件的使用寿命；通过先进的燃烧组织方式和控制技术，有效提高了发动机燃烧的稳定性，减少了燃烧过程中的不稳定因素，进一步提升了发动机的性能和可靠性。

亮点7

8台高清摄像机首次实现全箭视角覆盖

当火箭点火升空时，一组特殊的“眼睛”正凝视着箭体——8台高清摄像机首次实现全箭视角覆盖。从二级发动机喷口跃动的橘红色焰流到神舟飞船的平稳分离，这些清晰的画面实时呈现在测发大厅的屏幕上。

此次任务中，长二F火箭首次搭载全国产化高清摄像头，图像覆盖范围从3个关键区域扩展至8个，包括箭体外表面、二级发动机尾舱和神舟飞船等部位。高清画面让地面指挥中心“看得更清”。

本次任务火箭遥测数据传输速率从2Mbps（兆比特/秒）提升至5Mbps（兆比特/秒），这一改变让沿用24年的回收式存储器退出历史舞台。

亮点8

我国运载火箭靶场诸元设计迈入“数字时代”

本次任务中，全新启用的“发射场诸元设计系统”成为另一个技术亮点。该系统将火箭发射所需的弹道计算、参数装订等核心环节整合为数字化平台，通过软件实现数据在线生成和传递。新系统能显著提升发射场数据处理效率。

据介绍，该系统在长二F火箭本次任务开始试用，为我国高密度航天发射提供技术保障。系统以火箭院一部开发的数字化平台——“天元”软件开发平台为基座，通过九大功能模块的协同运作，将传统发射流程中的纸质文件流转转化为实时线上交互，标志着我国运载火箭靶场诸元设计正式迈入“数字时代”。

记者/张建林

编辑/樊一婧