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为神舟“请医生” “装大脑”——哈工大攻破多项神舟号系列飞船研制技术难题
2018-04-24 21:05:00 来源:东北网  作者:刘培香 闫明星 吉星 张妍 刘忠奎 霍枭涵
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  东北网4月24日讯(刘培香 闫明星 吉星 张妍 刘忠奎 记者 霍枭涵) 从第一颗人造卫星,到载人航天,再到嫦娥探月……浩瀚深邃的宇宙写哈工大执著不息的探索历程。哈工大多年来立足航天、服务国防,攻破多项神舟号系列飞船研制过程中技术难题。

航天员在模拟失重训练水槽中训练。图片来自哈工大

  KM6:为神舟签发“通行证”

  KM6是世界第三大真空容器,哈工大用自己的实力和坚忍不拔的精神,组成多学科的研制队伍,解决了超大法兰盘、超大封头的成形、焊接和大型构件现场精加工等多项技术难关。KM6的成功,使神舟的成功发射有了坚实的保障。高22.4米、直径12米的KM6是北京唐家岭工地上建立起来的第一个庞然大物,也是航天城的第一个巨人。

  焊接:为返回舱“整容”

  哈工大焊接老专家田锡唐教授提出采用“逐点挤压焊缝法”来控制变形,解决了这一技术难题,并与焊接专家钟国柱教授和从事“逐点挤压矫形法”研究的郭海丁共同设计并研制了多用途焊缝逐点挤压矫形机,确保了我国神舟号飞船能够顺利地按计划执行发射任务。

  三轴仿真转台:为神舟铺个“轨道”

  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。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。哈工大提前1个半月完成了项目。

神舟号飞船正准备进入地面空间环境模拟器做实验。图片来自哈工大

  容错计算机:为神舟安装“大脑”

  哈工大杨孝宗教授带领的课题组以短短9个月的超常速度(按常规应两年完成),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,促进了整个系统联调的进程。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。

  故障诊断系统:为神舟配个“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。整个过程不需要航天员的参与,完全自动化。

  宇航服系统:和宇航员亲密接触

  哈工大独立研制的宇航服关节阻尼力矩机器人测试系统也填补了国内空白,达到了国际领先水平。刘宏教授主持研制的这套“造价较低,安全性较高”的系统,为宇航服的设计加工提供了可靠的参数,使宇航服的灵活性检验一次完成。

  海上应急浮囊系统:为神舟号返回护航

  由哈工大航天学院复合材料研究所研制的海上应急浮囊系统,也是神舟号飞行试验考察的子系统之一。该系统是当返回舱应急返回到海上时,为返回舱提供稳定保障。

  太阳帆板堵转研究:为神舟解难

  太阳帆板是飞船的“发电场”。哈工大刘暾教授等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,阐明了“堵转”出现的原因,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。

  模拟失重训练水槽:人工造就水中天

  哈工大特种容器设计与制造研究所承建了“模拟失重训练水槽”槽体项目,由冯吉才任总师、张凯峰任副总师、王若维任总指挥。项目突破了大尺寸薄壁筒体的焊接和安装技术,大尺寸大厚度照明窗、观察窗法兰和薄壁水槽筒体的焊接技术等一系列技术难题,为神舟七号任务的完成奠定了坚实的基础。

  此外,在神舟号系列飞船研制攻关中,哈工大还承担了水平舱环控系统改造,帮航天员提前适应轨道舱生活;舱外航天服低压试验舱,模拟空间环境;航天员出舱用反光镜体项目:出舱英雄张“慧眼”;水升华器:打造安全航天服;内高压成形:让航天服更轻更灵活;CCD光学成像敏感器:天神“牵手”中的眼睛;九自由度运动模拟系统:为天神“牵手”精准定位;空间对接机构热真空试验台:营造太空“牵手”环境;对接机构综合试验台运动模拟器:模拟真实“牵手”;空间对接机构恢复性能测试台:上天前的健康检测;整机特性测试台:“牵手”机械结构的精度“标尺”;对接机构总装、总调关键测量装置:对接机构量产的“催化剂”;对接锁系及钢丝绳锁紧力松弛规律与寿命试验:保障飞船安全性;载人运输飞船训练模拟器视景显示系统:把太空环境“搬”到地面;空间生命科学与航天医学研究:为航天员健康提供防护等一系列技术难题。

责任编辑:张广义

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