我國新一代中型運載火箭——長征七號火箭在海南文昌航天發(fā)射場點火升空，拉開了我國載人航天工程空間實驗室任務(wù)的序幕。長征七號火箭的首飛成功，標(biāo)志著我國新一代運載火箭研制取得重大突破，將大幅提升我國進(jìn)入空間的能力。

作為航天電子專業(yè)院，航天九院是長征七號運載火箭電子產(chǎn)品的主要承研單位，提供了占整個運載火箭2/3的電子產(chǎn)品。
九院704所是中國儀器儀表學(xué)會傳感器分會掛靠單位，本文和大家分析遍布火箭的各個部位的產(chǎn)品和技術(shù)。

綜合測量系統(tǒng)：多項新技術(shù)國內(nèi)運載火箭首次應(yīng)用

相比其他型號的測量系統(tǒng)而言，“長七”火箭測量系統(tǒng)參數(shù)的種類多、數(shù)量大、指標(biāo)高，對綜合測量系統(tǒng)要求很高。作為我國最早從事航天及軍工領(lǐng)域測控通信技術(shù)及產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)的專業(yè)研究所之一，九院704所多項新技術(shù)在“長七”上實現(xiàn)國內(nèi)運載火箭的首次應(yīng)用。
地基高碼率調(diào)頻遙測：靶場遙測進(jìn)入信息高速公路時代

高碼率調(diào)頻遙測技術(shù)是新一代運載火箭研制中十大關(guān)鍵技術(shù)之一，其主要作用是完成箭上參數(shù)采集、編碼、數(shù)字調(diào)制以及功率放大等功能，有效解決基帶數(shù)據(jù)傳輸中數(shù)據(jù)延時、信號畸變等方面的影響，從而改善數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?ldquo;長七”火箭中首次應(yīng)用了地基高碼率調(diào)頻遙測設(shè)備，遙測碼率容量提升數(shù)倍，從而確保靶場遙測全面進(jìn)入信息高速公路時代。
天基測控技術(shù)：提高測控網(wǎng)對“長七”火箭的綜合測控能力

天基測控技術(shù)具有測控覆蓋范圍廣、測控數(shù)據(jù)傳輸實時性強(qiáng)等優(yōu)點，在航天測控領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。704所為“長七”火箭配套的S頻段中繼用戶終端，是天基測控技術(shù)的首次應(yīng)用。它由中繼測控終端及相控陣天線組成，負(fù)責(zé)運載火箭飛行過程中天基返向遙測數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)，主要功能是接收火箭平臺發(fā)送的姿態(tài)及軌道等信息，完成箭載遙測數(shù)據(jù)回傳的任務(wù)。
衛(wèi)星定位接收機(jī)：為地面測量系統(tǒng)裝上“千里眼”

704所為“長七”火箭配套了衛(wèi)星定位接收機(jī)。作為箭上測量系統(tǒng)的重要部分，接收機(jī)為火箭提供高精度位置信息，與慣性導(dǎo)航設(shè)備進(jìn)行主動段組合導(dǎo)航，構(gòu)成了火箭的“方向盤”和地面測量系統(tǒng)的“千里眼”，對火箭高精度入軌和地面測量系統(tǒng)掌握火箭運行情況起到關(guān)鍵作用。該接收機(jī)成功突破北斗導(dǎo)航衛(wèi)星信號快速捕獲、高精度測距、高精度定位測速等關(guān)鍵技術(shù)，極大地提高了定位精確度及可靠性。
地面遙測站：發(fā)射場外“深情守望”長七

704所某遙測站位于海南發(fā)射場文昌發(fā)測站，承擔(dān)了“長七”火箭首飛起始段的測控任務(wù)，“長七”首飛的首段遙測數(shù)據(jù)就是通過該站接收。704所提供的車載天饋分系統(tǒng)則是遙測站系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，由主通道和差通道組成。主通道用于接收遙測信號并傳送給接收機(jī)，差通道用于提供目標(biāo)信號的方位、俯仰誤差信息，伺服系統(tǒng)依據(jù)該誤差信息驅(qū)動天線指向目標(biāo)，確保主通道能夠以最大增益接收遙測信號。

在“長七”點火、起飛的過程中，704所的天線始終“目不轉(zhuǎn)睛”深情款款地守望著“長七”那婀娜的身姿，確保“長七”上的各種遙測數(shù)據(jù)能夠及時有效地傳送到地面，地面可以利用這些遙測數(shù)據(jù)對“長七”的健康狀況和其他飛行狀況做出快速準(zhǔn)確的判斷。
動力系統(tǒng)：多種傳感器/變換器為火箭“站崗放哨”

在長征七號運載火箭中，九院704所共研制了700余臺/件用于測量液位、溫度、熱流、壓力、流量、位移、振動等的傳感器、變換器。它們像一個個高度警惕的“哨兵”, 遍布于火箭的每一個部位,監(jiān)測火箭的每一個狀態(tài), 并將這些工作狀態(tài)參數(shù)變?yōu)殡娦盘杺鬟f出來,為火箭的安全飛行保駕護(hù)航。
超低溫薄膜壓力傳感器：助“長七”創(chuàng)造加注后最長停放紀(jì)錄

“長七”火箭采用了無毒、無污染的低溫燃料，并成功實現(xiàn)低溫燃料加注后停放24小時，創(chuàng)下了低溫燃料停放最長時間的紀(jì)錄。其中，704所具備完全自主知識產(chǎn)權(quán)的超低溫薄膜壓力傳感器功不可沒。該傳感器用于測量火箭發(fā)動機(jī)入口推進(jìn)劑輸送管壓力，實現(xiàn)飛行過程中動力系統(tǒng)狀態(tài)檢測。它就像是大管家，掌管著“長七”火箭動力系統(tǒng)的狀態(tài)，實現(xiàn)了全壓測量。
溫度傳感器：測量結(jié)果作為能否點火起飛的判據(jù)

在“長七”火箭推進(jìn)劑增壓輸送系統(tǒng)、貯箱和發(fā)動機(jī)中，使用了大量的溫度傳感器，其中包括近百只704所專門為“長七”研制的低溫溫度傳感器。這些傳感器能夠及時準(zhǔn)確反映出推進(jìn)劑、發(fā)動機(jī)溫度信息，部分參數(shù)測量結(jié)果直接作為整箭能否點火起飛的判據(jù)。在“長七”任務(wù)中，這些溫度傳感器工作穩(wěn)定可靠，獲取了準(zhǔn)確的測量結(jié)果，為火箭的成功飛行提供了有效的保障。
耗盡關(guān)機(jī)傳感器：對各級發(fā)動機(jī)精準(zhǔn)關(guān)機(jī)意義重大

耗盡關(guān)機(jī)傳感器主要用于“長七”火箭飛行時各級發(fā)動機(jī)的關(guān)機(jī)，對火箭的精確入軌至關(guān)重要。基于電容原理的耗盡關(guān)機(jī)液位測量傳感器，是704所為適應(yīng)火箭新型推進(jìn)劑研制。因為在低溫新型燃料介質(zhì)中，燃料粘度與以往不同，對傳感器準(zhǔn)確響應(yīng)時間提出了更高的要求。該所最終突破數(shù)十項關(guān)鍵技術(shù)和技術(shù)瓶頸，研制出可靠性極高的傳感器，填補(bǔ)了低溫耗盡關(guān)機(jī)液位測量空白，處于國際領(lǐng)先水平。