據(jù)中國載人航天工程辦公室消息,北京時間2022年7月24日14時22分,搭載問天實驗艙的長征五號B遙三運載火箭,在我國文昌航天發(fā)射場準時點火發(fā)射,約495秒后,問天實驗艙與火箭成功分離并進入預定軌道,發(fā)射取得圓滿成功?;仡檰柼鞂嶒炁摪l(fā)射前的每一處細節(jié),離不開中國高??蒲袆?chuàng)新的助力??锤骱教旄咝H绾螌崿F(xiàn)成功“問天”,叩問蒼穹!
多項硬核技術助力“問天”逐夢蒼穹
——哈爾濱工業(yè)大學
哈爾濱工業(yè)大學的多項技術被應用于問天實驗艙。
問天實驗艙上的靈巧機械臂由哈爾濱工業(yè)大學機電學院劉宏院士、謝宗武教授團隊和中科院長光所聯(lián)合研制。
為了應對空間碎片威脅,航天學院龐寶君教授團隊與北京空間飛行器總體設計部聯(lián)合開發(fā)了專門針對問天實驗艙結構特點的空間碎片撞擊感知技術,該技術能夠對空間碎片撞擊事件進行實時感知、判別并定位,為航天員和地面控制人員及時采取應對措施提供依據(jù),保護空間站和航天員安全。
材料學院王浪平教授團隊采用表面強化技術,解決了流體回路泵軸承的抗腐蝕難題,使其工作壽命得到大幅度提升,達到了預定的設計壽命,為航天員的長期駐留提供了可靠的保障。
機電學院的趙杰教授團隊研制的空間對接機構地面測試系列裝備和姜洪源教授團隊研制的HIT-1型金屬橡膠阻尼環(huán)分別被應用于空間對接和長征五號B遙三運載火箭發(fā)射任務,助力問天實驗艙發(fā)射取得成功。
八年攻關新型齒輪傳動,支持“問天”24小時不間斷“追日”
——重慶大學
問天實驗艙在預定軌道上完成姿態(tài)調(diào)整和系統(tǒng)調(diào)試后,其太陽能電池翼的阿爾法對日定向驅動機構將投入使用。該阿爾法機構采用的對構齒輪傳動由重慶大學機械傳動國家重點實驗室陳兵奎教授團隊自主研發(fā)。
該新型齒輪傳動能夠滿足太空極端高低溫交替變化對阿爾法機構提出的超大空間尺寸形變、高可靠、長壽命等嚴苛要求,讓問天實驗艙的柔性太陽翼24小時不間斷追蹤太陽,確保每一縷陽光都垂直照射在太陽翼上,保持最高狀態(tài)的發(fā)電效率,保障空間站用電。
陳兵奎教授團隊在前期積累的理論研究和工業(yè)應用基礎上,針對阿爾法機構對構齒輪傳動進行了近八年的攻關,攻克了極端工況下、多物理量作用下、擬實條件下的多項關鍵技術,并最終完成問天實驗艙和夢天實驗艙阿爾法機構對構齒輪產(chǎn)品的交付。
師生團隊共鑄“問天”魂
——西北工業(yè)大學
為了此次發(fā)射任務圓滿完成,西工大師生團隊全身心投入“問天”發(fā)射相關科研工作。
機電學院張衛(wèi)紅院士團隊將國家自然科學二等獎成果應用于長征五號火箭上面級系統(tǒng)的輕量化設計以及火箭發(fā)動機結構的高性能設計與制造,使火箭結構減重和系統(tǒng)動力學性能提升顯著。
機電學院劉維偉副教授,參與了航天發(fā)動機難加工材料彎管的高效精密加工技術攻關,實現(xiàn)了發(fā)動機彎管等復雜構件的高效精密加工。
自動化學院竇滿峰教授課題組承擔了問天實驗艙太陽翼展開機構驅動電機的研制工作,著力突破空間極端環(huán)境下稀土永磁電機的高可靠性設計技術,為空間站太陽翼在軌展開、驅動機構對日定向跟蹤提供支持。
問天實驗艙研制的南航力量
——南京航空航天大學
問天實驗艙成功發(fā)射,是航天史上的又一高光時刻,在中國航天發(fā)展的每一個關鍵節(jié)點,都有南航人的默默助力。
自動化學院王莉教授領銜的“智能配電系統(tǒng)”團隊面向空間站等載人航天任務,開展航天器智能并網(wǎng)控制及保護技術研究,實現(xiàn)了功率的通斷控制和安全保護,解決了能源的最優(yōu)利用和統(tǒng)一調(diào)配問題。
材料科學與技術學院占小紅教授團隊參與了長征系列多型運載火箭貯箱焊接結構研制任務,開發(fā)了跨尺度一體化建模與仿真技術,助力長征5B運載火箭順利發(fā)射。
材料科學與技術學院超級絕熱復合材料課題組陳照峰教授、楊麗霞講師開發(fā)的航天級輕質納米真空絕熱板,成功應用于我國問天實驗艙低溫實驗保冷設備。團隊歷經(jīng)六年,經(jīng)過上百次實驗開發(fā)出超低導熱長壽命輕質納米真空絕熱板,突破了氣相納米氧化硅微結構調(diào)控、復雜真空成型和封裝安裝技術瓶頸,提高了飛船內(nèi)空間利用效率,為飛船開展超低溫試驗提供了解決方案。
航天學院陳傳志副教授領銜研發(fā)的定向裝置油脂補加機構已應用于我國問天實驗艙的研制,該技術通過單驅多動純機械聯(lián)動潤滑方案,解決定向裝置傳遞鏈路復雜、摩擦大、誤差累積致油膜厚度控制難的技術難題,可實現(xiàn)定向裝置隔離域面的分區(qū)精準潤滑,為我國實驗艙的研制貢獻了南航力量。
“問天”飛天,“北京明白”
——北京理工大學
在璀璨輝煌的航天事業(yè)背后,有著許多矢志奮斗的北理工人。
“問天”飛天,“北京明白”。作為“問天”任務的北京總調(diào)度,北理工宇航學院2008級校友樂天,聲傳“天地”,為“問天”保駕護航。
作為空間站任務北京總調(diào)度,樂天非常清楚每一次喊出“北京明白”的重要意義,為了圓滿完成任務,向各系統(tǒng)發(fā)出指揮口令,一句“北京明白”,他經(jīng)常要練習成百上千次。在“問天”任務中擔任北京總調(diào)度,并非樂天“首秀”。其實從2016年起,樂天就先后擔任了天和核心艙、天舟二號、天舟三號、天舟四號以及3次航天員出艙活動的北京調(diào)度,一聲聲“北京明白”凝聚著樂天對航天事業(yè)的深深熱愛。默默堅守、奮斗奉獻,樂天用執(zhí)著與熱愛踐行著北理工人的航天夢想。
此外,北京理工大學科研團隊參與研制的關鍵技術在文昌發(fā)射場導流槽工程中得到了廣泛應用,為中國火箭“編織”新一代“火焰尾翼”;開發(fā)的高效視頻編解碼技術持續(xù)為“神舟”系列飛船的發(fā)射提供技術支持和服務,將火箭飛行動態(tài)的珍貴圖像實時傳回地面。
還有眾多航天高校的師生也在背后默默支持著“問天”發(fā)射工程,如北京航空航天大學的科研攻關團隊,承載中國空間站建設各環(huán)節(jié)關鍵任務,把服務國家作為最高追求,他們不計名利,默默耕耘,用奮斗和汗水支撐中國航天事業(yè)的發(fā)展。