哈工大多項技術助力神舟十二號發(fā)射對接
哈工大學生代表在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心現(xiàn)場觀看飛船發(fā)射。
北京時間6月17日9時22分,搭載神舟十二號載人飛船的長征二號F遙十二運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,順利將聶海勝、劉伯明、湯洪波3名航天員送入太空。此后,飛船成功對接天和核心艙。
空間交會對接、核心艙空間機械臂、飛船逃逸系統(tǒng)發(fā)動機噴管擴散段關鍵技術……這一系列高精尖技術的背后,始終有來自哈爾濱工業(yè)大學的鼎力支持。
對接萬無一失,有他們的辛勤付出
空間交會對接是現(xiàn)代航天器長期在軌運行期間不可缺少的操作,是載人航天活動三大基本技術之一。為了保證對接機構(gòu)的工作可靠性,材料學院王浪平教授團隊采用離子注入與沉積技術實現(xiàn)了硬度與成分雙梯度過渡復合表面強化層的制備,獲得了太空環(huán)境下的高抗磨損、自潤滑和防冷焊等性能,從而攻克了空間對接機構(gòu)核心零件的表面強化難題,并研制了離子注入與沉積工業(yè)化裝備,為空間對接機構(gòu)上50余個核心零件的表面強化提供了設備條件,實現(xiàn)了關鍵技術的自主可控,保障了神舟八號到神舟十二號飛船與目標飛行器的可靠對接。
由于該團隊在上述技術方面所取得的重要突破,團隊研究成果多次獲得國家級科研獎勵,研究成果除應用到神舟系列載人飛船之外,在天舟系列貨運飛船、北斗導航系統(tǒng)、天和核心艙等國家重大工程型號中也起到重要的支撐作用。
哈爾濱工業(yè)大學機電學院趙杰教授團隊研制的空間對接機構(gòu)地面測試系列裝備,近二十余年來服務于上海航天技術研究院,在對接機構(gòu)樣機研制、定型考核、發(fā)射前校驗等過程中發(fā)揮了不可替代的作用,圓滿完成了空間對接機構(gòu)研制各階段的地面測試,確保我國載人航天工程中歷次空間對接任務的萬無一失。
趙杰教授團隊首創(chuàng)對接過程瞬時動能等效的集約化模擬試驗裝置,解決了大質(zhì)量飛行器對接過程全尺寸、高逼真模擬的工程化難題;發(fā)明的精確復現(xiàn)對接復雜運動序列的超大行程六自由度混聯(lián)機構(gòu),解決了空間對接機構(gòu)多自由度相對位置、速度準確模擬的難題;發(fā)明的綜合能量補償、時序判別和動態(tài)校正的對接機構(gòu)動態(tài)測試技術,確保了極限環(huán)境下動態(tài)性能測試的準確性、時序性、快速性;發(fā)明了空間對接機構(gòu)全工作空間在線測量、全參數(shù)辨識與全流程評估技術,研制了智能化系列裝配調(diào)試測量裝備,實現(xiàn)了對接機構(gòu)產(chǎn)品的批量總裝、高效精調(diào)與智能測試評估。
研制核心艙機械臂,他們作出大貢獻
核心艙空間機械臂是我國空間站的關鍵設備,未來承擔著宇航員出艙活動、空間站建設、使用和維護等核心任務,為我國長期空間駐留和在軌服務提供了關鍵裝備保障。哈工大航天學院齊乃明教授團隊研制的多維、高保真零重力裝調(diào)及試驗的系列裝備,圓滿完成了核心艙機械臂總體裝配和各階段的地面測試。
齊乃明教授團隊從2007年開始參與核心艙機械臂的研制,歷時十余年,首創(chuàng)了氣浮式零重力裝配及試驗技術,攻克了微低重力環(huán)境下大型空間裝備的高精度柔性裝配和高保真試驗等一些列難題,完成了7自由度10米跨度的大型空間機械臂全維度、近零重力裝配和高保真試驗,為大型空間機械臂的研制和地面試驗作出了重要貢獻,有力保障了工程型號任務的順利實施,相關成果獲得2020年國家技術發(fā)明二等獎。
此外,哈工大化工與化學學院黃玉東教授團隊完成了神舟系列飛船十二號逃逸系統(tǒng)發(fā)動機噴管擴散段關鍵技術的研制任務。針對噴管擴散段復合材料中纖維與樹脂界面結(jié)合不均勻問題,團隊發(fā)明了酚醛樹脂與增強體復合過程中的界面浸漬強化新工藝及其新裝備,形成了固體火箭發(fā)動機噴管成型的通用技術。采用此技術可使復合材料層間剪切強度的離散系數(shù)降低,極大提升了發(fā)動機噴管的質(zhì)量可靠性和安全性,為保證航天員的生命安全奠定了堅實基礎。