哈工大多項技術提供有力支撐
北京時間17日15時54分,神舟十二號載人飛船入軌后順利完成入軌狀態(tài)設置,采用自主快速交會對接模式成功對接于天和核心艙前向端口,與此前已對接的天舟二號貨運飛船一起構成三艙(船)組合體。這是天和核心艙發(fā)射入軌后,首次與載人飛船進行的交會對接。哈爾濱工業(yè)大學多項技術有力支撐此次對接和發(fā)射任務。
從2011年神舟八號飛船與天宮一號進行首次空間對接任務開始,到此次神舟十二號與天和核心艙的交會對接,我國已經成功實施5次載人飛船的空間對接任務。這背后,始終有來自哈工大材料學院王浪平教授團隊的技術支持。
哈工大材料學院王浪平教授團隊采用離子注入與沉積技術實現了硬度與成分雙梯度過渡復合表面強化層的制備,獲得了太空環(huán)境下的高抗磨損、自潤滑和防冷焊等性能,從而攻克了空間對接機構核心零件的表面強化難題,并研制了離子注入與沉積工業(yè)化裝備,為空間對接機構上50余個核心零件的表面強化提供了設備條件,實現了關鍵技術的自主可控,保障了神舟八號到神舟十二號飛船與目標飛行器的可靠對接,并被航天八院授予“首次空間對接任務優(yōu)秀協作單位”。
在此次航天任務中,哈工大機電學院趙杰教授團隊首創(chuàng)對接過程瞬時動能等效的集約化模擬試驗裝置,解決了大質量飛行器對接過程全尺寸、高逼真模擬的工程化難題;發(fā)明的精確復現對接復雜運動序列的超大行程六自由度混聯機構,解決了空間對接機構多自由度相對位置、速度準確模擬的難題;發(fā)明的綜合能量補償、時序判別和動態(tài)校正的對接機構動態(tài)測試技術,確保了極限環(huán)境下動態(tài)性能測試的準確性、時序性、快速性;發(fā)明了空間對接機構全工作空間在線測量、全參數辨識與全流程評估技術,研制了智能化系列裝配調試測量裝備,實現了對接機構產品的批量總裝、高效精調與智能測試評估。
核心艙空間機械臂是我國空間站的關鍵設備,未來承擔著宇航員出艙活動、空間站建設、使用和維護等核心任務,為我國長期空間駐留和在軌服務提供了關鍵裝備保障。哈工大航天學院齊乃明教授團隊,歷時十余年,首創(chuàng)氣浮式零重力裝配及試驗技術,研制出了多維、高保真零重力裝調及試驗的系列裝備,為大型空間機械臂的研制和地面試驗做出了重要貢獻,有力保障了工程型號任務的順利實施,相關成果獲得2020年國家技術發(fā)明二等獎。
哈工大化工與化學學院黃玉東教授團隊針對噴管擴散段復合材料中纖維與樹脂界面結合不均勻問題,發(fā)明了酚醛樹脂與增強體復合過程中的界面浸漬強化新工藝及其新裝備,完成了飛船逃逸系統發(fā)動機噴管擴散段關鍵技術的研制任務,極大提升了發(fā)動機噴管的質量可靠性和安全性,為保證航天員的生命安全奠定了堅實的基礎。(記者 趙一諾)
東輕 提供部件鋁合金材料
17日9時22分,神舟十二號承載3名宇航員在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,消息傳來,為“神舟十二”工程提供堅實材料的東輕人歡欣鼓舞。此次神舟十二號載人飛船所使用金屬大底、坡道驅動組件、總裝直屬件艙門組件、飛船殼體結構等全都是東北輕合金有限責任公司制造的。
據了解,此次神舟十二號載人飛船入軌后,將采用自主快速交會對接模式對接于天和核心艙的前向端口,與天和核心艙、天舟二號貨運飛船形成組合體,這是一次大膽的嘗試,對用于船體各個部件鋁合金材料更是一次嚴格的考驗。神舟十二號載人飛船的成功發(fā)射,標志著以東輕公司為“排頭兵”的中國鋁合金加工業(yè)又登上了新的臺階。
此次神舟十二號載人飛船發(fā)射,東輕公司主要提供鋁合金板材、型材、管材及鍛件,用于飛船的各個部位。飛船順利發(fā)射,對每一個部件的要求都極為嚴苛,提供滿足需要的飛船金屬大底鋁合金材料對東輕公司來說就是一項極為艱巨的任務。飛船大底的鋁合金材料所需板材面積大,需要承受溫差能力超強、對抗阻力達到高強度等多項要求,這就對東輕公司的現有生產能力提出挑戰(zhàn)。東輕人秉承“保障國家需要”的初心使命,成立專項攻關隊,軋制、拉伸、鍛造成型等一系列生產工藝都有專人把控,工作細化到每一道程序,確保每一個工藝參數、每一批次產品的質量可靠,最終實現抗腐蝕能力超強、延展率極佳的高端鋁合金材料的批量生產,完成了飛船大底用鋁合金板材的高質量交付。
此外,在總裝直屬件艙門組件等方面鋁合金材料生產過程中,為確保鋁合金材料達到標準,東輕公司技術核心組成員多次改進工藝,調整參數,著力解決了鍛件的強度不夠、型材表面彎曲、管材性能低于指標要求等高技術難題,保證了飛船的平穩(wěn)飛行。為滿足飛船對坡道驅動組件鍛件的需求,東輕公司召集精尖人員組成項目小組,對適用該火箭的鍛件進行抗拉、沖擊等深層次試驗,確保合金的各項性能達到生產標準,保證產品無瑕疵,確保產品順利交付。(王秀晶 吳士強 記者 韓麗平)
哈碳廠研發(fā)火箭密封材料
17日9時22分,搭載神舟十二號載人飛船的長征二號F遙十二運載火箭,在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。此次長征二號F遙十二運載火箭所使用的石墨密封材料及逃逸系統火箭噴嘴石墨材料均來自哈爾濱國有企業(yè)——哈爾濱電碳廠(簡稱哈碳廠)。
據悉,多年來,哈碳廠一直為長征系列運載火箭研制系列石墨密封材料。其中為長征二號F遙十二運載火箭研發(fā)的石墨密封材料,以高耐磨性、高可靠性成為液體火箭發(fā)動機密封關鍵材料。
載人航天火箭逃逸系統是保障航天員安全的獨特系統,該系統火箭必須保證絕對可靠。哈碳廠此次還為長征二號F遙十二運載火箭逃逸系統研發(fā)了噴嘴石墨材料,該材料以耐燒蝕、高可靠性成為逃逸系統火箭噴嘴獨家配套產品,為航天員保駕護航。(記者 薛婧 李愛民)