哈工大多项技术助神八天宫牵手

  本报北京11月3日讯（记者 陈宝泉）今天凌晨，天宫一号目标飞行器与神舟八号飞船在太空成功完成交会对接，这一世界瞩目的成就凝聚了千万航天人的心血和汗水。以服务国家航天科技事业为己任的哈尔滨工业大学，参与了与此次交会对接相关的多个科技项目研发，为“牵手”的成功提供了重要的人才和技术支撑。

  据悉，哈工大此次独立完成及参与的研发项目，包括空间对接机构热真空试验台、九自由度运动模拟系统、对接机构综合试验台运动模拟器、对接机构恢复性能试验台，以及早先推出的整机特性测试台、CCD光学成像敏感器等。

  这些项目都属于这次交会对接实验成功的关键项目，如热真空试验台解决的是对接过程中冷焊现象、大温差卡死等问题的排除和高可靠性真空润滑、大型复杂装配的实现。

  在与地面迥异的太空环境中，飞行器以每秒7.8公里高速飞行，高真空，微重力，会出现许多我们在地面上难以想象的问题。在地面环境中“井水不犯河水”的不同金属块，在太空中会粘在一起甚至像焊在一起那样无法分开，这就是冷焊现象。平时机器轴承正常加注的润滑剂会迅速蒸发，在太空中阳光下的物体阳面和阴面会有巨大的温差使机件卡死。哈工大机器人研究所和上海805所合作研制的空间对接机构热真空试验台，真实模拟了对接机构在高低温、真空等各种太空极限环境下的对接过程，在“真空罐”内实现大型对接模拟试验。哈工大项目组将油脂和固体润滑结合使用，解决了上述问题。这使我国成为世界上第三个在专用操作室三维虚拟环境下采用遥控操作技术的国家。

  精确定位控制是“牵手”过程中的关键技术。据哈工大控制与仿真中心教授姚郁介绍，天宫一号和神舟八号在高速飞行中对接，位置稍有偏差都可能“擦肩而过”，甚至迎面相撞。哈工大研制的九自由度运动模拟系统，就是模拟交会过程中精确定位的地面仿真设备。这套设备主要包括目标三轴台，用于模拟天宫一号飞行器的姿态变化；追踪三轴台，用于模拟神舟八号飞船姿态的变化；三维平动系统则用于模拟两个飞行器之间相对位置变化。三个部分都要实现三个维度的控制，即所谓九自由度运动模拟系统。

  完整的对接过程包括初步接触、捕获、校直缓冲、拉紧锁定等几个步骤。对接机构综合试验台运动模拟器是模拟太空对接技术的核心设备。参与攻关的哈工大教授丛大成介绍说，对接机构综合试验台运动模拟器的目标功能，是模拟常温与高低温环境中空间飞行器在对接过程中的相对运动。（下转第二版）