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為神舟『請醫生』 『裝大腦』——哈工大攻破多項神舟號系列飛船研制技術難題
2018-04-24 21:05:00 來源:東北網  作者:劉培香 閆明星 吉星 張妍 劉忠奎 霍梟涵
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極光新聞

  東北網4月24日訊(劉培香 閆明星 吉星 張妍 劉忠奎 記者 霍梟涵) 從第一顆人造衛星,到載人航天,再到嫦娥探月……浩瀚深邃的宇宙寫哈工大執著不息的探索歷程。哈工大多年來立足航天、服務國防,攻破多項神舟號系列飛船研制過程中技術難題。

航天員在模擬失重訓練水槽中訓練。圖片來自哈工大

  KM6:為神舟簽發『通行證』

  KM6是世界第三大真空容器,哈工大用自己的實力和堅忍不拔的精神,組成多學科的研制隊伍,解決了超大法蘭盤、超大封頭的成形、焊接和大型構件現場精加工等多項技術難關。KM6的成功,使神舟的成功發射有了堅實的保障。高22.4米、直徑12米的KM6是北京唐家嶺工地上建立起來的第一個龐然大物,也是航天城的第一個巨人。

  焊接:為返回艙『整容』

  哈工大焊接老專家田錫唐教授提出采用『逐點擠壓焊縫法』來控制變形,解決了這一技術難題,並與焊接專家鍾國柱教授和從事『逐點擠壓矯形法』研究的郭海丁共同設計並研制了多用途焊縫逐點擠壓矯形機,確保了我國神舟號飛船能夠順利地按計劃執行發射任務。

  三軸仿真轉臺:為神舟鋪個『軌道』

  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。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。哈工大提前1個半月完成了項目。

神舟號飛船正准備進入地面空間環境模擬器做實驗。圖片來自哈工大

  容錯計算機:為神舟安裝『大腦』

  哈工大楊孝宗教授帶領的課題組以短短9個月的超常速度(按常規應兩年完成),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,促進了整個系統聯調的進程。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。

  故障診斷系統:為神舟配個『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。整個過程不需要航天員的參與,完全自動化。

  宇航服系統:和宇航員親密接觸

  哈工大獨立研制的宇航服關節阻尼力矩機器人測試系統也填補了國內空白,達到了國際領先水平。劉宏教授主持研制的這套『造價較低,安全性較高』的系統,為宇航服的設計加工提供了可靠的參數,使宇航服的靈活性檢驗一次完成。

  海上應急浮囊系統:為神舟號返回護航

  由哈工大航天學院復合材料研究所研制的海上應急浮囊系統,也是神舟號飛行試驗考察的子系統之一。該系統是當返回艙應急返回到海上時,為返回艙提供穩定保障。

  太陽帆板堵轉研究:為神舟解難

  太陽帆板是飛船的『發電場』。哈工大劉暾教授等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,闡明了『堵轉』出現的原因,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。

  模擬失重訓練水槽:人工造就水中天

  哈工大特種容器設計與制造研究所承建了『模擬失重訓練水槽』槽體項目,由馮吉纔任總師、張凱峰任副總師、王若維任總指揮。項目突破了大尺寸薄壁筒體的焊接和安裝技術,大尺寸大厚度照明窗、觀察窗法蘭和薄壁水槽筒體的焊接技術等一系列技術難題,為神舟七號任務的完成奠定了堅實的基礎。

  此外,在神舟號系列飛船研制攻關中,哈工大還承擔了水平艙環控系統改造,幫航天員提前適應軌道艙生活;艙外航天服低壓試驗艙,模擬空間環境;航天員出艙用反光鏡體項目:出艙英雄張『慧眼』;水昇華器:打造安全航天服;內高壓成形:讓航天服更輕更靈活;CCD光學成像敏感器:天神『牽手』中的眼睛;九自由度運動模擬系統:為天神『牽手』精准定位;空間對接機構熱真空試驗臺:營造太空『牽手』環境;對接機構綜合試驗臺運動模擬器:模擬真實『牽手』;空間對接機構恢復性能測試臺:上天前的健康檢測;整機特性測試臺:『牽手』機械結構的精度『標尺』;對接機構總裝、總調關鍵測量裝置:對接機構量產的『催化劑』;對接鎖系及鋼絲繩鎖緊力松弛規律與壽命試驗:保障飛船安全性;載人運輸飛船訓練模擬器視景顯示系統:把太空環境『搬』到地面;空間生命科學與航天醫學研究:為航天員健康提供防護等一系列技術難題。

責任編輯:張廣義

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