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在火箭內部，上百根、重達數百公斤的電纜組成了龐大的電纜網，不僅占據空間、連接操作復雜、質量控制難度大，而且還極大地增加了火箭的自身重量。隨著無線技術的發展，這些電纜將逐步減少甚至沒有。近日，中國運載火箭技術研究院（以下簡稱“火箭院”）北京宇航系統工程研究所研制的運載火箭新一代測量系統完成了研制，新一代測量系統最大的突破就是無纜化，并且即將在執行發射任務的長征二號丙火箭上實現首飛。
火箭電氣系統由控制系統、測量系統等多個系統組成，各個系統的設備之間，通過電纜架起一座座“橋梁”，實現數據的傳輸和能量的傳遞。而測量系統由于設備數量多，是火箭內部電纜數量最多、分支最為復雜的系統，數百根電纜密密麻麻遍布了全箭。
比如，長征五號火箭全箭的電纜網超過300多束，其中測量系統電纜數就占了近70%，涉及到的電纜插頭總數超過800多支。
如蜘蛛網般布滿火箭內部的電纜網，質量控制成為頭等難題。電纜的生產、運輸、安裝、防護等過程中都存在質量控制難點，特別是電纜斷線、絕緣性能下降，以及縮針、倒針甚至多余物等，成為質量多發病、常見病，常年困擾著設計人員。
在近3年的質量問題中，電纜問題占了20%多，是質量問題數量最多的單一產品。
不僅如此，總體設計部一室副主任夏國江介紹說：“火箭內部的電纜，光接口就有上百種，從研制到安裝非常復雜，而且有些設備位置特殊，電纜不易接裝。再加上在火箭飛行過程中，電纜受到振動等環境因素的影響，容易出現損傷等問題?！?/span>
新一代測量系統從源頭上創新無纜化技術。針對不同設備之間傳輸的信道帶寬需求，利用TDMA、FDMA技術，開發了火箭測量設備無線組網協議，使它們之間形成一條條井然有序的“無線高速公路”。
比如，采用了無線傳感器，就可以取消箭上大量的“神經末梢”電纜；而無線攝像裝置不僅實現高清圖像的無線傳輸，還避免了圖像電纜的長線傳輸；無線供電設備也同樣如此，采用無線供電和通信集成技術實現火箭的無線測發控。
另一方面是進行“集成化”，構建可重構的通用模塊，對傳統的各個獨立設備進行通用化、模塊化、板卡化設計，以靈活組態的方式形成一體化組合，使測量設備的數量和種類大幅減少，設備間大量的連接電纜也由背板印制板線取代。
總體設計部一室設計師張金剛說：“以前的測量系統就好比是枝繁葉茂的一顆大樹，分叉多，分支細，現在就剩下核心組合之間的主干電纜，外圍設備以無線的方式接入，枝干清晰，數量少，重量輕?！?/span>
無纜化技術讓電纜杳無影蹤，電纜網的簡化，不僅降低了設計的工作量，操作、連接簡化，試驗、測試、總裝的效率都提高了，而且再也不怕收電纜、鋪電纜時一不小心碰斷一根小細纜，讓設計人員從難纏的質量問題中徹底脫身。
由于省去龐大繁多的電纜，火箭減重效果明顯，可以“輕裝上陣”了。以長征五號運載火箭儀器艙為例，若無纜化后，僅傳感器部分能減重近60%，而長征七號甲火箭末級若綜合采用無纜化和集成化后，箭上設備數量將減少40%多，重量減少一半。
張金剛說：“火箭減重上百公斤，運載能力就相應提高了，現役火箭如果全面換代升級，將猶如脫胎換骨一般舊貌換新顏，大幅提升自己的本領。”
無纜化是未來火箭的發展方向。后續，新一代測量系統在無纜化的基礎上，還將結合人工智能技術，走向智能化，成為未來智慧火箭的基礎。