哈工大多项技术助力“梦天”升空

• 2022-11-01 16:05:39 来源：科技日报

科技日报记者 李丽云

(相关资料图)

记者11月1日从哈尔滨工业大学获悉，此次梦天实验舱“飞天”成功，哈工大有多项技术助力。

联合研制的小机械臂将有新“脚印”

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的小机械臂目标适配器随梦天实验舱将对接中国空间站，用于实现小机械臂在梦天实验舱上的自由爬行和载荷操作。

目标适配器是集机械、电气与靶标于一体的专用对接装置，分布在梦天实验舱舱外不同位置。作为小机械臂的“脚印”，目标适配器不仅可实现小机械臂与梦天实验舱的互联互通，还可扩展小机械臂在梦天实验舱外的工作范围。通过固连不同位置的“脚印”，小机械臂能够实现覆盖整个梦天实验舱的操作维护，满足小机械臂执行舱外状态巡检、科学实验载荷操作等工作任务需求，持续助力我国空间站建设。

据悉，2022年7月24日进入太空的问天实验舱舱外同样安装了多个目标适配器，小机械臂已经完成了问天实验舱舱外目标适配器间爬行，所有目标适配器工作正常。

问天实验舱上的小机械臂与目标适配器

第二代主动型标志器成功应用于梦天实验舱

由哈工大电信学院图象信息技术与工程研究所朱兵副研究员、李金宗教授、李冬冬工程师等研制的用于视觉导航的标志灯安装在梦天实验舱上。

该载荷是在2011年神舟八号和天宫一号交会对接任务中，“CCD光学成像敏感器”系统应用的关键设备标志灯的改进产品，属于主动型标志器。因安装靶面尺寸受限，该标志灯与上一代产品相比，重量仅为原来的1/6，功耗是原来的1/3，满足轻质低耗、产品小型化的设计要求。与此同时，标志灯的匀光性也在原有基础上有大幅提升，能够实现在轨高精度的位置表征，将在后续太空探索和应用中发挥作用。

标志灯远场灯成像测试

转阶段冲击实验

模拟测试系统将助力梦天实验舱转位

空间转位机构是继问天实验舱成功转位后，实现梦天实验舱在轨转位的重要部分，是保证空间站三舱形成“T”字构型组合体的关键核心装备。

哈工大机电学院张广玉教授、李隆球教授团队针对空间站转位机构负载质量大、惯量大、地面模拟摩擦高等难题，研制了可变组合式超大惯量、低摩擦变温场转位机构性能地面模拟测试系统，保障了转位机构在空间站工作的可靠性与稳定性，将助力梦天实验舱转位。

空间碎片撞击在轨感知技术在梦天实验舱上应用

为了应对空间碎片威胁，哈工大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梦天实验舱结构特点的空间碎片撞击感知技术，并将其应用于梦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。

庞宝君教授带领的空间碎片高速撞击研究中心，精准预测我国载人航天发展过程中大尺寸、长寿命、高可靠载人空间站对于实时感知空间碎片撞击的需求，提前谋划，早在2004年就在国内率先提出并开展基于声发射的空间碎片撞击在轨感知技术研究。庞宝君教授团队围绕超高速撞击判别、定位及结构损伤识别，在基础科学问题提出、理论分析模型建立、技术方法开发等方面，取得了一系列原创性成果。通过技术集成，团队研制了空间碎片撞击在轨感知系统原理样机，为工程应用奠定了技术基础。

据了解，庞宝君教授团队与北京空间飞行器总体设计部已在天和核心舱和问天实验舱上成功应用了同类技术。

金属橡胶阻尼环技术助力梦天实验舱发射成功

哈工大机电学院姜洪源教授团队研制的金属橡胶阻尼环继助力天和核心舱和问天实验舱发射后，再次成功应用于长征五号B遥四运载火箭发射任务，助力梦天实验舱发射圆满成功。

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。该研究团队结合航空航天不同的背景需求，从理论分析、研发设计、工艺制备、实验验证及质量保证等全方位进行了系统深入研究。

构件残余应力控制技术助力空间站建设

残余应力是形位失控的主要原因，是阻碍大型构件研制的关键因素。哈工大材料学院轻合金与纳米功能突破了残余应力全过程仿真关键难题，打造了仿真分析平台，实现了大型构件形性/残余应力仿真预测与全过程控制。材料课题组长期开展残余应力控制技术研究，组建了大型构件仿真预测与全过程控制技术团队，研究成果应用于空间站、嫦娥五号探月着陆器等航天装备核心构件。

此外，哈工大航天学院马广程团队参与研制的空间站GNC地面验证系统，实现了空间站组合体制和转位控制的方案验证，为空间站在轨成功应用奠定了基础。

（哈工大供图）

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