哈工大攻破多项飞船研制难题八大技术保驾护航

　　随着满载中国人梦想和骄傲的神舟六号发射成功，哈尔滨工业大学再一次受到世人瞩目。

　　哈工大赢得今天的荣誉，除其为神舟六号和载人航天工程培养和输送了多位领军人物，还缘于其多年来立足航天、服务航天的历史，也缘于其对神舟号系列飞船研制多项技术难题的攻破：KM6工程、返回舱焊接的变形矫形、三轴仿真实验转台、容错数管计算机、故障

诊断系统等等。同时，宇航服智能测试系统、飞船交会对接技术、海上应急浮囊系统、航天员座椅支撑系统的超塑性制备等与载人航天有关的课题也由哈工大参与研制。

　　KM6：为神舟签发“通行证”

　　这是世界第三大的真空容器。当时很多人不相信哈工大这样一个教学单位能做得了如此大型的工程项目。然而哈工大用自己的实力和坚韧不拔的精神，组成多学科的研制队伍，并选择全国一流的企业、一流的专家队伍和一流的施工队伍进行大协作，解决了超大法兰盘、超大封头的成形、焊接和大型构件现场精加工等多项技术难关，仅用3年的时间，以最好的质量和最快的速度圆满完成了这项国家重大科研项目———“KM6工程”，并获国家科技进步二等奖。

　　想当初，至今记忆犹新。当时的唐家岭荒无人烟，刚刚开始建设的航天城还只是

　　容错计算机： 为神舟安“大脑”

　　神舟数管容错计算机是专用计算机，它具有自检测、自纠错的能力，可为飞船提供高可靠性的数据管理。技术难度很大，靠进口是不可能的。哈工大杨孝宗教授带领的课题组以短短9个月的超常速度（按常规应两年完成），与航天总设计部合作完成了“载人飞船数据管理分系统主控容错计算机”的研制，促进了整个系统联调的进程。接受任务后，课题组立即打包托运实验设备进京，并采取了超常规的工作方法，不分昼夜，从总体方案设计、具体软件设计到最后组装设计、焊接、调试，从三级通信到电子盘应用等都是自己开发的。有些关键性的难题，甚至是在大年夜解决的……

　　焊接：为返回舱“整容”

　　众所周知，返回舱返回地面经过大气层时，会因摩擦而产生高温，所以必须在返回舱的金属压壳外加一层防热保护层。为此，金属壳体的焊接变形就必须控制在相当高的精度范围内。

　　哈工大焊接老专家田锡唐教授提出采用“逐点挤压焊缝法”来控制变形，解决了这一技术难题，并特别向中国空间技术研究院推荐了焊接专家钟国柱教授和从事“逐点挤压矫形法”研究的郭海丁，他们共同设计并研制了多用途焊缝逐点挤压矫形机。在攻关过程中，钟国柱教授和郭海丁教授应用和发展了焊缝逐点挤压和风动锤击矫形法，在很短时间内就成功地把返回舱的尺寸和形状、精度控制到完全符合设计的使用要求，确保了我国神舟号飞船能够顺利地按计划执行发射任务。

　　宇航服系统： 和宇航员亲密接触

　　哈工大独立研制的宇航服关节阻尼力矩

　　航天员座椅支撑系统： 为神舟解难

　　哈工大材料学院张凯锋教授等专家与北京卫星总装厂合作，利用超塑性研究的先进技术，科学地解决了支撑椅的难题，为神舟号飞船系统技术做出了贡献。

　　航天员乘坐的支撑椅起着支持航天员睡、卧等重要活动的作用。支撑椅系统由椅盆、椅背、头靠等3部分组成。飞船系统要求各子系统尽量减少重量并提高质量，对3个部件提出了特定的厚度指标，要求用特殊的材料按一定比例拉薄，并确保拉伸后材料厚度的均匀性。张凯锋教授进行超塑成形气压自动控制的软硬件研制工作，开发了超塑成形气动自动控制系统，实现了零件在超塑成形时所用气压的智能控制。他自行研制的刚粘塑性壳有限元软件还被用于返回舱大球底的吹制控制研究。同时，他还开发了超塑成形厚度分布控制技术，解决了大球底等部件的厚度不均匀的难题。

　　三轴仿真转台：为神舟铺“轨道”

　　神舟号飞船要想以相当高的精度完成飞行，并在预定地点返回，其控制系统必须经过充分的地面模拟。哈工大王常虹教授带领的课题组承担的“OUT型三轴仿真实验闭式转台及其所构成的仿真系统”是地面模拟系统中不可或缺的组成部分，该系统用于飞船进行地面试验时，与仿真计算机、地球模拟器和太阳模拟器一起构成卫星（飞船）的闭路仿真和测试系统。

　　如果说飞船是列火车，那么该系统就是火车的“铁轨”，保证飞船在轨道上精确运行。

　　海上应急浮囊系统： 为神舟返回做好准备

　　由哈工大航天学院复合材料研究所研制的海上应急浮囊系统，也是神舟号飞行试验考察的子系统之一。该系统是当返回舱应急返回到海上时，为返回舱提供稳定作用。复合材料研究所提出了创新的结构设计方案，采用了新型的材料和工艺，保证了浮囊系统在工艺和技术上的可行性、可靠性，而且易于操作、包装运输方便。

　　故障诊断系统：为神舟配个“医生”

　　“故障诊断”系统是保证飞船在运行过程中及时检测并排除故障、保证航天员安全不可缺少的系统。以黄文虎院士为首的哈工大动力学与控制研究所，提出了采用“天地一体化”设计思想的飞船“故障诊断”系统的可行性论证方案，包括故障检测、诊断、隔离和恢复4个过程。飞船上天以后，地面有一个与在轨飞船同步运行的模拟“飞船”系统。当轨道上的飞船发回的信号出现不正常时，地面指挥部通过“故障诊断”系统进行诊断，找出故障源，并在地面同步运行的“飞船”上进行验证，确认在此故障源下复现所检测的不正常现象，此时才能向轨道上的飞船发送指令，按指定的措施启动飞船上的装置自动排除故障。整个过程不需要航天员的参与，完全自动化。

　　工大科研人员正在研制新型的航空材料。李贵才本报记者苏强摄

　　（黑龙江日报）

　　相关专题：神舟六号载人航天 

　　手机上新浪随时了解神六进展　短信看世界与航天员一起翱翔