“天和”项目 南航多位教授、校友贡献智慧

2021-04-30 09:28:58 作者: “天和”项目

  举世瞩目的中国空间站天和核心舱29日发射成功。记者从南航了解到,天和核心舱及长征五号系列火箭的相关研究中,多位南航老师、校友参与其中。

  南航航天学院陈传志副教授为天和核心舱的转位机械臂等机构提供了地面测试和整体验证平台。“实验舱、载人飞船、货运飞船等航天器先与核心舱的节点舱在轴线位置上相对接,然后由转位机械臂将实验舱转移至侧向停泊口完成对接。”陈传志解释,转位机械臂虽小,但在微重力的环境下能产生超大的转动惯量。当机械臂插接到核心舱的接口上,问天等功能舱与核心舱脱离,然后功能舱就将以机械臂接口为中心旋转90度转移到侧面的接口上,从而在侧面停泊工作。问天等实验舱具有很大的质量和惯性,要实现在轨转位与对接任务的地面模拟试验具有很大的难度。

  陈传志介绍,他们研制的空间转位机构整机地面测试设备与大惯量模拟测试平台,主要验证转位机械臂在空间环境下的整体特性,模拟了在随机误差下、微重力等状态的任务完成情况,为转位设备的研制和技术改进提供了支撑。

  “核心舱的顶部是出舱口,供航天员出舱开展活动。航天员可以站在空间机械臂的末端,通过机械臂来到达舱段的各个位置,进行一些维修操作。”陈传志说,团队在预研阶段参与研制的关键技术,与机械臂相配合,可用于完成空间站协助组装、货运飞船协助停靠、货物搬运等在轨操控任务,实现精准操控。

  南航自动化学院吴红飞教授团队在“空间站大功率电源系统”方面参与了关键技术的研发。

  吴红飞介绍,团队十多年前就参与了空间站电源系统技术方案的论证。电源系统是保障航天器在轨安全稳定可靠运行的核心。“此前,我们发射的卫星体积、重量、功率容量都比较小,而空间站的用电需求大大增加,电源系统在整个空间站的体积重量占比也很大,在保障空间站大功率用电需求的前提下实现电源系统减重、增效意义重大。”

  此外,天和核心舱中,南航航空学院文浩教授团队在“空间结构在轨自主组装的动态控制”方面,机电学院田威教授团队在“核心舱复杂结构原位多机器人协同装配技术”方面,航天学院陈金宝教授团队在“机械臂和展开机构”方面、王小涛教授在“空间在轨机器人”方面均为核心舱顺利研制提供了技术支撑作用。

  而以航空学院郭万林院士为代表的南航科研人员、材料科学与技术学院占小红教授则为长征五号火箭的成功发射提供了“南航智慧”。长征五号B火箭副总指挥兼型办副主任傅学军是南航1988级校友,负责长征五号系列主体结构制造、总装和测试的天津航天长征火箭制造有限公司总经理孟凡新是南航1985级校友。