科技日報記者?李麗云

記者11月1日從哈爾濱工業(yè)大學獲悉，此次夢天實驗艙“飛天”成功，哈工大有多項技術(shù)助力。

聯(lián)合研制的小機械臂將有新“腳印”

(資料圖片僅供參考)

哈工大機電學院劉宏院士、謝宗武教授團隊和中科院長光所聯(lián)合研制的小機械臂目標適配器隨夢天實驗艙將對接中國空間站，用于實現(xiàn)小機械臂在夢天實驗艙上的自由爬行和載荷操作。

目標適配器是集機械、電氣與靶標于一體的專用對接裝置，分布在夢天實驗艙艙外不同位置。作為小機械臂的“腳印”，目標適配器不僅可實現(xiàn)小機械臂與夢天實驗艙的互聯(lián)互通，還可擴展小機械臂在夢天實驗艙外的工作范圍。通過固連不同位置的“腳印”，小機械臂能夠?qū)崿F(xiàn)覆蓋整個夢天實驗艙的操作維護，滿足小機械臂執(zhí)行艙外狀態(tài)巡檢、科學實驗載荷操作等工作任務需求，持續(xù)助力我國空間站建設(shè)。

據(jù)悉，2022年7月24日進入太空的問天實驗艙艙外同樣安裝了多個目標適配器，小機械臂已經(jīng)完成了問天實驗艙艙外目標適配器間爬行，所有目標適配器工作正常。

問天實驗艙上的小機械臂與目標適配器

第二代主動型標志器成功應用于夢天實驗艙

由哈工大電信學院圖象信息技術(shù)與工程研究所朱兵副研究員、李金宗教授、李冬冬工程師等研制的用于視覺導航的標志燈安裝在夢天實驗艙上。

該載荷是在2011年神舟八號和天宮一號交會對接任務中，“CCD光學成像敏感器”系統(tǒng)應用的關(guān)鍵設(shè)備標志燈的改進產(chǎn)品，屬于主動型標志器。因安裝靶面尺寸受限，該標志燈與上一代產(chǎn)品相比，重量僅為原來的1/6，功耗是原來的1/3，滿足輕質(zhì)低耗、產(chǎn)品小型化的設(shè)計要求。與此同時，標志燈的勻光性也在原有基礎(chǔ)上有大幅提升，能夠?qū)崿F(xiàn)在軌高精度的位置表征，將在后續(xù)太空探索和應用中發(fā)揮作用。

標志燈遠場燈成像測試

轉(zhuǎn)階段沖擊實驗

模擬測試系統(tǒng)將助力夢天實驗艙轉(zhuǎn)位

空間轉(zhuǎn)位機構(gòu)是繼問天實驗艙成功轉(zhuǎn)位后，實現(xiàn)夢天實驗艙在軌轉(zhuǎn)位的重要部分，是保證空間站三艙形成“T”字構(gòu)型組合體的關(guān)鍵核心裝備。

哈工大機電學院張廣玉教授、李隆球教授團隊針對空間站轉(zhuǎn)位機構(gòu)負載質(zhì)量大、慣量大、地面模擬摩擦高等難題，研制了可變組合式超大慣量、低摩擦變溫場轉(zhuǎn)位機構(gòu)性能地面模擬測試系統(tǒng)，保障了轉(zhuǎn)位機構(gòu)在空間站工作的可靠性與穩(wěn)定性，將助力夢天實驗艙轉(zhuǎn)位。

空間碎片撞擊在軌感知技術(shù)在夢天實驗艙上應用

為了應對空間碎片威脅，哈工大航天學院龐寶君教授團隊與北京空間飛行器總體設(shè)計部，聯(lián)合開發(fā)了專門針對夢天實驗艙結(jié)構(gòu)特點的空間碎片撞擊感知技術(shù)，并將其應用于夢天實驗艙結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測子系統(tǒng)的空間碎片撞擊監(jiān)測模塊。該技術(shù)能夠?qū)臻g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。

龐寶君教授帶領(lǐng)的空間碎片高速撞擊研究中心，精準預測我國載人航天發(fā)展過程中大尺寸、長壽命、高可靠載人空間站對于實時感知空間碎片撞擊的需求，提前謀劃，早在2004年就在國內(nèi)率先提出并開展基于聲發(fā)射的空間碎片撞擊在軌感知技術(shù)研究。龐寶君教授團隊圍繞超高速撞擊判別、定位及結(jié)構(gòu)損傷識別，在基礎(chǔ)科學問題提出、理論分析模型建立、技術(shù)方法開發(fā)等方面，取得了一系列原創(chuàng)性成果。通過技術(shù)集成，團隊研制了空間碎片撞擊在軌感知系統(tǒng)原理樣機，為工程應用奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

據(jù)了解，龐寶君教授團隊與北京空間飛行器總體設(shè)計部已在天和核心艙和問天實驗艙上成功應用了同類技術(shù)。

金屬橡膠阻尼環(huán)技術(shù)助力夢天實驗艙發(fā)射成功

哈工大機電學院姜洪源教授團隊研制的金屬橡膠阻尼環(huán)繼助力天和核心艙和問天實驗艙發(fā)射后，再次成功應用于長征五號B遙四運載火箭發(fā)射任務，助力夢天實驗艙發(fā)射圓滿成功。

金屬橡膠阻尼環(huán)以金屬絲為原材料，不僅具有耐高低溫、大溫差及大過載的優(yōu)良性能，而且具有橡膠一樣的彈性。該研究團隊結(jié)合航空航天不同的背景需求，從理論分析、研發(fā)設(shè)計、工藝制備、實驗驗證及質(zhì)量保證等全方位進行了系統(tǒng)深入研究。

構(gòu)件殘余應力控制技術(shù)助力空間站建設(shè)

殘余應力是形位失控的主要原因，是阻礙大型構(gòu)件研制的關(guān)鍵因素。哈工大材料學院輕合金與納米功能突破了殘余應力全過程仿真關(guān)鍵難題，打造了仿真分析平臺，實現(xiàn)了大型構(gòu)件形性/殘余應力仿真預測與全過程控制。材料課題組長期開展殘余應力控制技術(shù)研究，組建了大型構(gòu)件仿真預測與全過程控制技術(shù)團隊，研究成果應用于空間站、嫦娥五號探月著陸器等航天裝備核心構(gòu)件。

此外，哈工大航天學院馬廣程團隊參與研制的空間站GNC地面驗證系統(tǒng)，實現(xiàn)了空間站組合體制和轉(zhuǎn)位控制的方案驗證，為空間站在軌成功應用奠定了基礎(chǔ)。

（哈工大供圖）

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