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"工大智慧"助力"神舟"翱翔:鋪"軌道"裝"大腦"配"醫生"
2018-04-16 07:58:00 來源:生活報  作者:朱莉
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  生活報4月16日訊 從神舟一號到神舟十號,哈工大先後有500多名教師和技術人員參與相關研究工作,50餘項研究成果應用到載人航天的各個領域。記者從該校了解到,哈工大今天贏得的榮譽,緣於多年來立足航天、服務國防的歷史,也緣於神舟號系列飛船研制過程中多項技術難題的攻破。

  世界第三大真空容器KM6為神舟簽發『通行證』

  據悉,在舉世矚目的『神舟』號系列飛船研制過程中,哈工大人攻破了多項技術難關,其中就包括世界第三大真空容器KM6的研制。KM6是中國最大的一臺航天器空間熱環境模擬試驗設備,主要用於載人航天器真空熱試驗。KM6主模擬室直徑12米、高22.4米,是航天城的第一個『巨人』。在KM6主模擬室中已多次完成了神舟號飛船的真空熱試驗,這些試驗為相關航天器在軌道上成功工作起到了重要保證作用。

  記者從哈工大了解到,總工程師王仲仁教授、常務副總指揮王爾德教授等人僅用3年時間,就以最好的質量和最快的速度圓滿完成了這項國家重大科研項目——『KM6工程』,並獲國家科技進步獎二等獎。KM6的成功,相當於為神舟簽發了『通行證』。

  高超焊接尺寸、形狀和精度為返回艙『整容』

  據介紹,為讓返回艙安全回家,必須在返回艙的金屬壓殼外加一層防熱保護層。金屬殼體的焊接變形,必須控制在相當高的精度范圍內。哈工大焊接老專家田錫唐教授提出用『逐點擠壓焊縫法』控制變形,並向中國空間技術研究院推薦了焊接專家鍾國柱教授和從事『逐點擠壓矯形法』研究的郭海丁教授,他們共同設計並研制了多用途焊縫逐點擠壓矯形機。在攻關過程中,鍾國柱教授和郭海丁教授應用和發展了焊縫逐點擠壓和風動錘擊矯形法,在很短時間內就成功地把返回艙的尺寸和形狀、精度控制到完全符合設計的使用要求,確保了神舟號飛船能夠順利地按計劃執行發射任務。

  仿真系統保證飛船精確運行為飛船鋪『鐵軌』

  神舟號飛船要想以相當高的精度完成飛行,並在預定地點返回,其控制系統必須經過充分的地面模擬。哈工大王常虹教授帶領的課題組承擔的『OUT型三軸仿真實驗閉式轉臺及其所構成的仿真系統』是地面模擬系統中不可或缺的組成部分,該系統用於飛船進行地面試驗時,與仿真計算機、地球模擬器和太陽模擬器一起構成衛星(飛船)的閉路仿真和測試系統。

  據哈工大相關人員介紹,如果說飛船是列火車,那麼該系統就是火車的『鐵軌』,保證飛船在軌道上精確運行。哈工大王常虹教授帶領的課題組,提前1個半月就完成了這一項目。

   9個月研發出容錯計算機安裝自動糾錯的『大腦』

  載人飛船數據管理分系統主控容錯計算機,也是神舟研制過程中的一道難關。這種計算機就像飛船的大腦,需要具有自檢測、自糾錯的能力,可為飛船提供可靠的數據管理。

  記者從哈工大了解到,哈工大楊孝宗教授帶領的課題組接到了研制任務,上級部門給予的研發時間是兩年,但楊教授課題組以短短9個月的超常速度,與航天總設計部合作完成了『載人飛船數據管理分系統主控容錯計算機』的研制,從總體方案設計、具體軟件設計到最後組裝設計、焊接、調試,從三級通信到電子盤應用等,都是課題組自主研發的。

  設計故障診斷系統為神舟配『醫生』

  以黃文虎院士為首的哈工大動力學與控制研究所提出了采用『天地一體化』設計思想的飛船『故障診斷』系統的可行性論證方案。當軌道上的飛船發回的信號出現不正常時,地面指揮部通過『故障診斷』系統進行診斷,找出故障源,並在地面同步運行的『飛船』上進行驗證,確認在此故障源下復現所檢測的不正常現象,此時纔能向軌道上的飛船發送指令,按指定的措施啟動飛船上的裝置自動排除故障。

  哈工大相關人員表示,整個過程不需要航天員的參與,完全自動化,等於是給為神舟飛船配了個『醫生』。

  揭示太陽帆板為啥『偷停』助力飛船『驅動』

  據了解,『太陽帆板是飛船的「發電場」,但易出現「偷停」現象,即「堵轉」,一旦「堵轉」,飛船將失去運轉動力,後果不堪設想。』哈工大劉暾教授帶領課題組承擔了神舟號飛船的太陽帆板分析和堵轉研究兩個課題,對太陽帆板及其驅動系統的參數進行了8個月的計算分析,首次揭示了影響『堵轉』的主要因素,給消除『堵轉』創造了條件,研究成果直接應用於神舟系列飛船太陽帆板驅動系統,被專家鑒定為達到國際先進水平。

責任編輯:王輝

【專題】黑龍江與航天

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