中北大學產品助力“天舟一號”

力學 運載火箭 神舟飛船 中國軍情 山西商報 2017-04-29

4月20日19時41分,我國首艘貨運飛船天舟一號發射升空,其中,由中北大學儀器與電子學院研製的多項產品搭載其中,成功助力天舟一號首飛。

浩瀚太空中,太空垃圾是航天器的“宿敵”,太空垃圾的飛行速度約為7.8千米/秒,如果撞擊到航天器表面,輕者會留下凹坑,重者會穿透航天器造成部分系統功能失效,甚至會產生災難性的後果——低軌道的航天器都有可能被太空垃圾撞出軌道。

為了避免與太空垃圾迎面相撞,對飛船結構進行健康監測,中北大學儀器與電子學院特為天舟一號貨運飛船量身定製的一件“祕密武器”——力學環境測量系統傳感器單元,包括振動、衝擊、超聲三大類共計72只單機產品,實現了對飛船全飛行時段過程中全艙段154路綜合力學環境參數的精確監測。其中,不僅包括傳統的振動參數測量120路、衝擊參數測量18路,還包括有16路超聲信號參數測量,通過對超聲信號的實時監測,可以在第一時間感知到太空垃圾撞擊的位置和飛船的受損程度,通過計算分析,還能檢驗飛船結構設計、貨物裝載的合理性,為在軌損傷修復和結構優化設計提供了有力支撐。

此外,除了飛船上的產品應用,在長征七號遙二運載火箭內部,中北大學儀器與電子學院有六大類20餘項產品分佈於火箭各部段,為此次發射保駕護航。

從1996年到2017年,從“長二 F” 到“長五”“長七”,從“神一”到“神十”,從“嫦娥登月”到“天宮”“貨運”,20餘年間,中北大學科研成果一直助力於我國航天事業的發展,特別是“力學參數測量傳感器”,作為代表性科研成果,其技術一直處於國內領先水平,成功應用於我國新型航天器、導彈、運載火箭、衛星、飛船等各型號產品的研製中。其中,在神舟八號飛船上的成功應用,為飛船各艙段提供了環境參數數據支撐,為神九載人提供了有力保障。

此次,天舟一號貨運飛船首飛成功,“力學參數測量系統傳感器單元”在飛船發射升空、在軌飛行、交會對接等各個過程對飛船全艙段的力學環境參數進行了精確測量,為後續貨運飛船的研製以及我國空間站的建造提供了強有力的技術支持。

天舟一號是我國自主研製的首艘貨運飛船,將與天宮二號空間實驗室完成交會對接,實施推進劑在軌補加,突破和掌握推進劑在軌補加等關鍵技術,為我國空間站組裝建造和長期運營解決能源供給問題。

貨運系統是中國建成空間站需要突破和掌握的關鍵技術,天舟一號將使中國具備向在軌運行航天器補給物資、補加推進劑的能力。這一能力,是確保未來中國空間站在軌長期載人飛行的基本前提。

天舟一號還搭載了非牛頓引力實驗等10餘項應用載荷,將在軌開展空間科學及技術實(試)驗。天舟一號貨運飛船基於神舟飛船和天宮一號的技術研發,只運貨不運人,為全密封貨運飛船,採用兩艙構型,由貨物艙和推進艙組成。它是目前我國體積最大、重量最大的航天器,全長10.6米,最大直徑3.35米,起飛質量約13噸,太陽帆板展開後最大寬度14.9米,物資運輸能力約6.5噸,推進劑補加能力約為2噸,具備獨立飛行3個月的能力。貨物運載量將是俄羅斯進步號無人貨運飛船的3倍,在功能、性能上都處於國際先進水平。

商報記者尹哲通訊員郭豔霞

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