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    哈工大多项研究成果助力“问天”逐梦苍穹

    图片由哈工大提供

    生活报讯 (记者吕晓艳) 24日,中国空间站问天实验舱在海南文昌航天发射场发射升空,入轨后顺利完成状态设置,于25日3时13分成功对接于天和核心舱前向端口。生活报记者从哈工大获悉,在此次任务中,哈工大多项研究成果助力问天实验舱。

    成果一:实验舱灵巧机械臂升空 助力空间站建设

    问天实验舱上的灵巧机械臂由哈工大机电学院刘宏院士、谢宗武教授团队和中科院长光所联合研制。机械臂长度约5米,最大负载可达3吨,安装在问天实验舱的气闸舱段外部,通过抱爪结构的末端作用器与目标适配器相连,实现与舱体间电气和信息的互联互通。

    实验舱的灵巧机械臂不仅能够完成航天员出舱活动支持、舱外状态检查等任务,也可以结合其自身运动灵活、定位精准的优点,执行各类舱外载荷和平台设备的安装、拆卸、维护和照料等精细操作。同时,它也可通过一个机械臂转接件与10米长核心舱机械臂组合,实现双臂间电气和信息互联互通。“双臂合一”后,整个机械臂系统可达范围能够拓展为14.5米,活动范围可直接覆盖空间站3个舱段,满足了跨舱段、全空间站大范围的不同位置精细作业需求,为我国空间站在轨建造提供了有力保障。

    成果二:空间碎片撞击在轨感知技术保证安全

    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,并将其应用于问天实验舱结构健康监测子系统的空间碎片撞击监测模块。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。

    成果三:空间对接机构地面测试系列装备圆满完成任务

    问天实验舱发射对接,是空间站首次在有人的状态下迎接航天器来访对接。

    问天实验舱轴向全长17.9米,超越了国际空间站的任意舱段,比天和一号核心舱的轴向长度长1.3米,该舱段是世界上轴向长度最长的单体载人航天器。

    机电学院赵杰教授团队研制的空间对接机构地面测试系列装备,通过参数化载荷配置,使对接过程动能瞬时等效,确保这一特殊对接工况的准确模拟和高效验证,圆满完成空间对接机构研制各阶段的地面测试任务。

    成果四:提升空间站“空调系统”工作寿命

    空间站的“空调系统”是保障航天员生命安全的关键子系统之一。由于空间站外部的温度变化范围非常大,常规冷却剂无法满足这种大温差范围的需求,必须采用一种特殊的具有一定腐蚀性的冷却介质。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。

    成果五:攻克空间对接机构表面强化难题

    空间对接机构是实现空间飞行器间在轨的机械连接、建立航天器联合飞行的组合体和安全分离的系统。王浪平教授团队采用离子注入与沉积技术实现了硬度与成分双梯度过渡复合表面强化层的制备,获得了太空环境下的高抗磨损、自润滑和防冷焊等性能,从而攻克了空间对接机构核心零件的表面强化难题,并研制了离子注入与沉积工业化装备,为空间对接机构上50余个核心零件的表面强化提供了设备条件,实现了关键技术的自主可控,保障了神舟、天舟系列飞船、问天实验舱与空间站核心舱等目标飞行器的可靠对接。

    成果六:金属橡胶技术应用于长五B遥三火箭

    机电学院姜洪源教授团队研制的HIT-1型金属橡胶阻尼环再次成功应用于长征五号B遥三运载火箭发射任务。

    金属橡胶阻尼环以金属丝为原材料,不仅具有耐高低温、大温差及大过载的优良性能,而且具有橡胶一样的弹性。该阻尼环作为发动机重要结构件,应用于芯一级火箭发动机遥测信号传输系统,解决了发动机测控系统的抗震减振技术难题,有效减轻火箭大过载、大震动对信号传输装置带来的负面干扰,提高了信号连续传输的稳定性,为液氧煤油发动机的正常工作提供了支撑。

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