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"工大智慧"助力"神舟"翱翔:铺"轨道"装"大脑"配"医生"
2018-04-16 07:58:00 来源:生活报  作者:朱莉
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  生活报4月16日讯 从神舟一号到神舟十号,哈工大先后有500多名教师和技术人员参与相关研究工作,50余项研究成果应用到载人航天的各个领域。记者从该校了解到,哈工大今天赢得的荣誉,缘于多年来立足航天、服务国防的历史,也缘于神舟号系列飞船研制过程中多项技术难题的攻破。

  世界第三大真空容器KM6为神舟签发“通行证”

  据悉,在举世瞩目的“神舟”号系列飞船研制过程中,哈工大人攻破了多项技术难关,其中就包括世界第三大真空容器KM6的研制。KM6是中国最大的一台航天器空间热环境模拟试验设备,主要用于载人航天器真空热试验。KM6主模拟室直径12米、高22.4米,是航天城的第一个“巨人”。在KM6主模拟室中已多次完成了神舟号飞船的真空热试验,这些试验为相关航天器在轨道上成功工作起到了重要保证作用。

  记者从哈工大了解到,总工程师王仲仁教授、常务副总指挥王尔德教授等人仅用3年时间,就以最好的质量和最快的速度圆满完成了这项国家重大科研项目——“KM6工程”,并获国家科技进步奖二等奖。KM6的成功,相当于为神舟签发了“通行证”。

  高超焊接尺寸、形状和精度为返回舱“整容”

  据介绍,为让返回舱安全回家,必须在返回舱的金属压壳外加一层防热保护层。金属壳体的焊接变形,必须控制在相当高的精度范围内。哈工大焊接老专家田锡唐教授提出用“逐点挤压焊缝法”控制变形,并向中国空间技术研究院推荐了焊接专家钟国柱教授和从事“逐点挤压矫形法”研究的郭海丁教授,他们共同设计并研制了多用途焊缝逐点挤压矫形机。在攻关过程中,钟国柱教授和郭海丁教授应用和发展了焊缝逐点挤压和风动锤击矫形法,在很短时间内就成功地把返回舱的尺寸和形状、精度控制到完全符合设计的使用要求,确保了神舟号飞船能够顺利地按计划执行发射任务。

  仿真系统保证飞船精确运行为飞船铺“铁轨”

  神舟号飞船要想以相当高的精度完成飞行,并在预定地点返回,其控制系统必须经过充分的地面模拟。哈工大王常虹教授带领的课题组承担的“OUT型三轴仿真实验闭式转台及其所构成的仿真系统”是地面模拟系统中不可或缺的组成部分,该系统用于飞船进行地面试验时,与仿真计算机、地球模拟器和太阳模拟器一起构成卫星(飞船)的闭路仿真和测试系统。

  据哈工大相关人员介绍,如果说飞船是列火车,那么该系统就是火车的“铁轨”,保证飞船在轨道上精确运行。哈工大王常虹教授带领的课题组,提前1个半月就完成了这一项目。

   9个月研发出容错计算机安装自动纠错的“大脑”

  载人飞船数据管理分系统主控容错计算机,也是神舟研制过程中的一道难关。这种计算机就像飞船的大脑,需要具有自检测、自纠错的能力,可为飞船提供可靠的数据管理。

  记者从哈工大了解到,哈工大杨孝宗教授带领的课题组接到了研制任务,上级部门给予的研发时间是两年,但杨教授课题组以短短9个月的超常速度,与航天总设计部合作完成了“载人飞船数据管理分系统主控容错计算机”的研制,从总体方案设计、具体软件设计到最后组装设计、焊接、调试,从三级通信到电子盘应用等,都是课题组自主研发的。

  设计故障诊断系统为神舟配“医生”

  以黄文虎院士为首的哈工大动力学与控制研究所提出了采用“天地一体化”设计思想的飞船“故障诊断”系统的可行性论证方案。当轨道上的飞船发回的信号出现不正常时,地面指挥部通过“故障诊断”系统进行诊断,找出故障源,并在地面同步运行的“飞船”上进行验证,确认在此故障源下复现所检测的不正常现象,此时才能向轨道上的飞船发送指令,按指定的措施启动飞船上的装置自动排除故障。

  哈工大相关人员表示,整个过程不需要航天员的参与,完全自动化,等于是给为神舟飞船配了个“医生”。

  揭示太阳帆板为啥“偷停”助力飞船“驱动”

  据了解,“太阳帆板是飞船的‘发电场’,但易出现‘偷停’现象,即‘堵转’,一旦‘堵转’,飞船将失去运转动力,后果不堪设想。”哈工大刘暾教授带领课题组承担了神舟号飞船的太阳帆板分析和堵转研究两个课题,对太阳帆板及其驱动系统的参数进行了8个月的计算分析,首次揭示了影响“堵转”的主要因素,给消除“堵转”创造了条件,研究成果直接应用于神舟系列飞船太阳帆板驱动系统,被专家鉴定为达到国际先进水平。

责任编辑:王辉

【专题】黑龙江与航天

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