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“问天”高几许,俯首叩苍穹

2022-05-30

求学·文科版 2022年9期
关键词:问天实验舱乐天

据中国载人航天工程办公室消息,北京时间2022年7月24日14时22分,搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭,在我国文昌航天发射场准时点火发射,约495秒后,问天实验舱与火箭成功分离并进入预定轨道,发射取得圆满成功。回顾问天实验舱发射前的每一处细节,离不开中国高校科研创新的助力。看各航天高校如何实现成功“问天”,叩问苍穹!

多项硬核技术助力“问天”逐梦苍穹

——哈尔滨工业大学

哈尔滨工业大学的多项技术被应用于问天实验舱。

问天实验舱上的灵巧机械臂由哈尔滨工业大学机电学院刘宏院士、谢宗武教授团队和中科院长光所联合研制。

为了应对空间碎片威胁,航天学院庞宝君教授团队与北京空间飞行器总体设计部联合开发了专门针对问天实验舱结构特点的空间碎片撞击感知技术,该技术能够对空间碎片撞击事件进行实时感知、判别并定位,为航天员和地面控制人员及时采取应对措施提供依据,保护空间站和航天员安全。

材料学院王浪平教授团队采用表面强化技术,解决了流体回路泵轴承的抗腐蚀难题,使其工作寿命得到大幅度提升,达到了预定的设计寿命,为航天员的长期驻留提供了可靠的保障。

机电学院的赵杰教授团队研制的空间对接机构地面测试系列装备和姜洪源教授团队研制的HIT-1型金属橡胶阻尼环分别被应用于空间对接和长征五号B遥三运载火箭发射任务,助力问天实验舱发射取得成功。

八年攻关新型齿轮传动,支持“问天”24小时不间断“追日”

——重庆大学

问天实验舱在预定轨道上完成姿态调整和系统调试后,其太阳能电池翼的阿尔法对日定向驱动机构将投入使用。该阿尔法机构采用的对构齿轮传动由重庆大学机械传动国家重点实验室陈兵奎教授团队自主研发。

该新型齿轮传动能够满足太空极端高低温交替变化对阿尔法机构提出的超大空间尺寸形变、高可靠、长寿命等严苛要求,让问天实验舱的柔性太阳翼24小时不间断追踪太阳,确保每一缕阳光都垂直照射在太阳翼上,保持最高状态的发电效率,保障空间站用电。

陈兵奎教授团队在前期积累的理论研究和工业应用基础上,针对阿尔法机构对构齿轮传动进行了近八年的攻关,攻克了极端工况下、多物理量作用下、拟实条件下的多项关键技术,并最终完成问天实验舱和梦天实验舱阿尔法机构对构齿轮产品的交付。

师生团队共铸“问天”魂

——西北工业大学

为了此次发射任务圆满完成,西工大师生团队全身心投入“问天”发射相关科研工作。

机电学院张卫红院士团队将国家自然科学二等奖成果应用于长征五号火箭上面级系统的轻量化设计以及火箭发动机结构的高性能设计与制造,使火箭结构减重和系统动力学性能提升显著。

机电学院刘维伟副教授,参与了航天发动机难加工材料弯管的高效精密加工技术攻关,实现了发动机弯管等复杂构件的高效精密加工。

自动化学院窦满峰教授课题组承担了问天实验舱太阳翼展开机构驱动电机的研制工作,着力突破空间极端环境下稀土永磁电机的高可靠性设计技术,为空间站太阳翼在轨展开、驱动机构对日定向跟踪提供支持。

问天实验舱研制的南航力量

——南京航空航天大学

问天实验舱成功发射,是航天史上的又一高光时刻,在中国航天发展的每一个关键节点,都有南航人的默默助力。

自动化学院王莉教授领衔的“智能配电系统”团队面向空间站等载人航天任务,开展航天器智能并网控制及保护技术研究,实现了功率的通断控制和安全保护,解决了能源的最优利用和统一调配问题。

材料科学与技术学院占小红教授团队参与了长征系列多型运载火箭贮箱焊接结构研制任务,开发了跨尺度一体化建模与仿真技术,助力长征5B运载火箭顺利发射。

材料科学与技术学院超级绝热复合材料课题组陈照峰教授、杨丽霞讲师开发的航天级轻质纳米真空绝热板,成功应用于我国问天实验舱低温实验保冷设备。团队历经六年,经过上百次实验开发出超低导热长寿命轻质纳米真空绝热板,突破了气相纳米氧化硅微结构调控、复杂真空成型和封装安装技术瓶颈,提高了飞船内空间利用效率,为飞船开展超低温试验提供了解决方案。

航天学院陈传志副教授领衔研发的定向装置油脂补加机构已应用于我国问天实验舱的研制,该技术通过单驱多动纯机械联动润滑方案,解决定向装置传递链路复杂、摩擦大、误差累积致油膜厚度控制难的技术难题,可实现定向装置隔离域面的分区精准润滑,为我国实验舱的研制贡献了南航力量。

“问天”飞天,“北京明白”

——北京理工大学

在璀璨辉煌的航天事业背后,有着许多矢志奋斗的北理工人。

“问天”飞天,“北京明白”。作为“问天”任务的北京总调度,北理工宇航学院2008级校友乐天,声传“天地”,为“问天”保驾护航。

作为空间站任务北京总调度,乐天非常清楚每一次喊出“北京明白”的重要意义,为了圆满完成任务,向各系统发出指挥口令,一句“北京明白”,他经常要练习成百上千次。在“问天”任务中担任北京总调度,并非乐天“首秀”。其实从2016年起,乐天就先后担任了天和核心舱、天舟二号、天舟三号、天舟四号以及3次航天员出舱活动的北京调度,一声声“北京明白”凝聚着乐天对航天事业的深深热爱。默默坚守、奋斗奉献,乐天用执着与热爱践行着北理工人的航天梦想。

此外,北京理工大学科研团队参与研制的关键技术在文昌发射场导流槽工程中得到了广泛应用,为中国火箭“编织”新一代“火焰尾翼”;开发的高效视频编解码技术持续为“神舟”系列飞船的发射提供技术支持和服务,将火箭飞行动态的珍贵图像实时传回地面。

还有众多航天高校的师生也在背后默默支持着“問天”发射工程,如北京航空航天大学的科研攻关团队,承载中国空间站建设各环节关键任务,把服务国家作为最高追求,他们不计名利,默默耕耘,用奋斗和汗水支撑中国航天事业的发展。

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