kaiyun体育 （刘培香 闫明星 吉星 张妍 刘忠奎/文)“我们为了神舟飞船

（文：刘培祥、闫明星、吉星、张燕、刘忠奎）“我们一起努力研制神舟飞船多年云开·全站APP登录入口，哈工大为神舟做出了自己的贡献，在我们即将胜利的时候，你们一定要来！”举世瞩目的神舟五号发射前夕，哈工大领导应邀来到酒泉卫星发射中心，共同见证飞船发射的历史时刻。

从第一颗人造卫星到载人航天，再到嫦娥探月……浩瀚深邃的宇宙，记录了中国人不懈探索的足迹，也记录了哈工大执着的探索历程。哈工大今天获得的荣誉，得益于多年来立足航天、服务航天的历史，也得益于神舟系列飞船研制中多项技术难题的突破。

KM6为神舟发放“通行证”

KM6是世界第三大真空容器，是一项十分艰巨和困难的工程。哈工大用自己的实力和毅力，组建了多学科的研发团队，选取了全国一流的企业、一流的专家团队和一流的施工队伍，通力合作，解决了超大法兰、超大封头等大型构件的成型、焊接、现场精加工等多项技术难关。总工程师王忠仁教授、常务副指挥维尔德教授、高级工程师王若微……他们用短短三年时间，以最优质量、最快速度完成了这一国家重大科研项目——“KM6项目”，并荣获国家科技进步二等奖。KM6的成功，为神舟成功发射提供了坚实的保障。高22.4米、直径12米的KM6，是北京唐家岭工地上建造的第一巨无霸，也是航天城的第一巨无霸。

焊接：让返回舱焕然一新

返回舱返回地面时，穿过大气层，会因摩擦而产生高温，因此必须在返回舱金属耐压壳上加设防热层。为此，金属壳体的焊接变形必须控制在相当高的精度范围内。哈尔滨工业大学资深焊接专家田希堂教授提出采用“逐点挤压焊缝法”控制变形，解决了这一技术难题。他还特意把从事“逐点挤压矫正法”研究的焊接专家钟国柱教授和郭海定推荐给中国空间技术研究院，他们联合设计研制了多用途焊缝逐点挤压矫正机。在攻关过程中，钟国柱教授和郭海定教授应用和发展了焊缝逐点挤压、气动锤校正等方法，在很短的时间内成功控制返回舱尺寸、形状和精度完全达到设计要求，确保了我国神舟飞船能按计划顺利执行发射任务。

三轴模拟转盘：为神舟铺设“轨道”。

神舟飞船要高精度地完成飞行并返回预定位置，其控制系统必须经过充分的地面模拟。哈尔滨工业大学王长虹教授带领的研究小组承担的“OUT型三轴模拟实验闭式转台及其构成的模拟系统”就是地面模拟系统不可缺少的组成部分。该系统用于航天器的地面试验，与模拟计算机、地球模拟器、太阳模拟器等一起构成卫星（航天器）闭路模拟试验系统。如果说航天器是一列火车，那么这套系统就是这列火车的“铁轨”，保证了航天器在轨道上的精确运行。哈尔滨工业大学人以敢于迎接挑战、敢于拼搏、敢于奉献的精神，提前一个半月完成了这个项目，获得了高度赞誉。

容错计算机：给神舟装上“大脑”

神舟数据管容错计算机是一种具有自检测、自校正能力的专用计算机，能为航天器提供高可靠性的数据管理。该技术难度很大，不可能引进。哈尔滨工业大学杨小宗教授带领的研究团队与航天总体设计部合作，仅用9个月时间（正常情况下两年即可完成）就完成了“载人航天器数据管理分系统主控容错计算机”的研制，推动了整个系统联调的进程。从总体方案设计、具体软件设计到总装设计、焊接、调试，从三级通信到电子盘应用等，均由研究团队自主研制。

故障诊断系统：神舟的“医生”

故障诊断系统是保证航天器在运行过程中及时发现和排除故障，保障航天员安全不可缺少的系统。以黄文虎院士为组长的哈尔滨工业大学动力学与控制研究所采用“天地一体化”设计理念，提出了航天器“故障诊断”系统可行性研究方案，包括故障检测、诊断、隔离和恢复四个过程。航天器发射后，地面有与在轨航天器同步运行的模拟“航天器”系统。当在轨航天器发回的信号出现异常时，地面指挥中心通过“故障诊断”系统进行诊断，找到故障的来源，并在地面同步运行的“航天器”上进行验证，确认检测到的异常现象在此故障源下能重现。然后才能向在轨航天器发出指令，启动航天器上的装置，按照规定的措施自动排除故障。整个过程不需要宇航员的参与，完全自动化。

宇航服系统：与宇航员的亲密接触

哈尔滨工业大学自主研发的航天服关节阻尼力矩机器人测试系统也填补了国内空白，达到了国际领先水平。刘宏教授研制的这套“低成本、高安全性”的系统，利用测量机器人的测量原理，将多维力矩传感器与测量系统集成在一起，在不改变航天服任何结构的情况下，模拟人的感觉，检测服装各个关节的柔韧性。然后利用三维图形仿真技术，直观逼真地反映整个模型建立过程和测量过程，为航天服的设计加工提供可靠的参数，使航天服的柔韧性试验一次完成。

海上应急浮力系统：为神舟返回保驾护航

哈尔滨工业大学航天工程学院复合材料研究所研制的海上应急浮力系统也是神舟飞行试验的子系统之一，该系统为返回舱紧急返回海面时提供稳定性。复合材料研究所从2000年开始研制海上应急浮力救生系统，提出了创新的结构设计方案，采用了新材料、新工艺，在工艺技术上保证了浮力系统的可行性和可靠性，而且操作简便，便于包装运输。

太阳能电池板遮挡研究：为神舟解难题

太阳能电池板是航天器的“动力厂”，航天器飞行时主要靠太阳能电池板吸收太阳能为航天器提供电力。但太阳能电池板在运行过程中极易发生“偷停”(即失速)现象，一旦失速，航天器将失去运行动力，后果不堪设想。哈尔滨工业大学刘暾教授等带领研究小组承担了神舟系列飞船太阳能电池板分析和失速研究两个项目，历时8个月对太阳能电池板及其驱动系统参数进行计算分析，首次揭示了影响失速的主要因素，明确了失速原因，为消除失速创造了条件。研究成果直接应用于神舟系列飞船太阳能电池板驱动系统，经专家鉴定，达到国际先进水平。

座椅支撑系统：减轻宇航员的忧虑

在神舟飞船上kaiyun体育登录网页入口，航天员乘坐的支撑椅通常不被公众所关注，但它在航天员睡眠、躺卧等重要活动中发挥着支撑作用。哈尔滨工业大学材料科学与工程学院张开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问题。张开锋教授开发了超塑成形气压自动控制软件和硬件，研制了超塑成形气动自动控制系统，实现了零件超塑成形所用气压的智能控制。他自己开发的刚粘塑性壳体有限元软件也应用于返回舱大球底吹气控制的研究，同时，他还开发了超塑成形厚度分布控制技术，解决了大球底等零件厚度不均匀的问题。

地面失重训练模拟失重训练水箱：人工打造水中世界

“地面失重训练用模拟失重训练水箱”是航天员在空间舱外活动和长期载人空间站航天员在地面进行模拟失重训练的重要必备设备。神舟七号航天员利用水箱中的“水的浮力抵消重力”在地面进行模拟失重训练后，能够充分掌握进出空间站、飞船轨道舱的技能以及在空间失重环境下的舱外活动和工作。哈尔滨工业大学特种容器设计制造研究所承担了“模拟失重训练水箱”罐体项目的建设，冯吉才任总工程师，张开锋任副总工程师，王若微任总指挥。项目突破了大尺寸薄壁筒体焊接安装技术、大尺寸厚壁采光窗、观察窗法兰、薄壁水箱筒体焊接技术等一系列技术难点，为神舟七号任务的完成奠定了坚实基础。

水平舱环控系统改造：帮助航天员提前适应轨道舱生活

在神舟七号载人飞船研制过程中，哈尔滨工业大学承担的一项重大科研项目就是航天员舱外航天服地面试验系统。气动技术中心包刚教授带领的研究团队负责了“水平舱环控系统改造”和“应急再加压系统”的研制。这两个系统是航天员舱外行走必经的试验项目。

水平舱是载人航天“人（航天员）舱（轨道舱）服（舱外航天服）”地面试验舱，课题组负责对水平舱环控系统进行改造，即负责为“人舱服”试验提供合适的环境控制。环控系统模拟太空环境，提供被试轨道舱及航天服内气体的氧氮比、压力、温度等环境，在保证航天员安全的前提下，使航天员提前适应轨道舱内生活。

当航天员穿上航天服进入舱内检测时，舱内会被抽真空，如果航天服漏气，航天员就会处于真空状态，非常危险，甚至有生命危险。这种情况下舱门无法及时打开，需要紧急再加压系统将舱内气压恢复到适合人类生存的数值，对航天员进行紧急救援。两个系统都顺利通过验收。

舱外航天服低压测试舱：模拟太空环境

在舱外航天服组装制造的各个阶段，要进行无数次空间环境试验，离开飞船的航天员还要多次穿着舱外航天服进入空间环境模拟设备进行检测和训练。哈尔滨工业大学特种容器设计制造研究所承担的舱外航天服低压试验舱制造任务，可在地面模拟高真空、超低温空间环境。科研团队克服了容器在工厂整体制造、超大部件公路运输、快开门设计制造、现场特殊位置整体吊装等困难，于2007年8月交付中国航天员科研训练中心使用，为我国舱外航天服研制和神舟七号航天员空间环境试验、地面服装训练做出了重要贡献。

航天员出舱反射器项目：出舱英雄张“慧眼”

反射镜镜体与弹性腕带相结合，可方便地佩戴在使用者的手腕上，使航天员能够观察窗视场外的物体，对航天员顺利完成舱外活动起到重要的辅助作用。该项目技术难度大，要求材料具有质量轻、刚度大、反射率高、空间环境下尺寸稳定性高、空间性能好等特殊要求。哈尔滨工业大学金属基复合材料与工程研究所所长吴高辉教授带领攻关团队，与用户紧密配合，先后攻克了材料设计、制备及后处理、反射镜加工、镜面处理等关键技术难点。项目研制生产任务严格按照ISO9001质量认证体系标准完成，得到了用户单位的高度评价。该类镜面材料在国际上属首次使用，镜体的反射率和尺寸稳定性超过美国、俄罗斯的同类产品，达到世界先进水平。

水升华器：制造安全的太空服

水升华器是舱外航天服的核心部件，控制航天服内部的温度、湿度和压力，其安全可靠性直接关系到航天员的生命安全。该部件采用薄壁铝合金焊接而成，结构复杂，焊接变形精度要求极高。为攻克焊接技术难关，哈尔滨工业大学冯吉才、何景山、张秉刚等人组成攻关团队，与航天医学院工程研究所共同合作，改进电子束焊接设计，在电子束焊接熔池图像传感与质量监测、封闭接头熔深控制、焊接应力变形控制等方面取得突破，形成了具有自主知识产权的新型焊接技术，研制出水升华器部件，并实现小规模生产。

液压成型：让宇航服更轻更灵活

航天员在舱外行走时，需要依靠航天服来保证生命安全和行动自由。航天服要求可靠性高、灵活性强、重量尽可能轻，同时还要能承受相当大的内外部压力。因此，在设计航天服时，对结构完整性和轻量化提出了严格的要求。航天服中各种结构件要求尽量减少焊缝，避免焊接质量问题影响整体可靠性。在保证强度要求的基础上还必须尽可能薄，以减轻重量。哈尔滨工业大学袁世建教授课题组利用他们潜心研究多年的内高压成形技术，攻克了这些复杂零件的制造难点，保证了内高压成形零件的壁厚要求和尺寸精度，不仅具有零件精度高、重复性好、可靠性高的优点，而且通过节省后续焊接工序，降低了零件的制造成本。我国在国际上首次使用内高压成形整体件，标志着我国在航天服金属结构制造技术方面处于世界领先地位。

CCD光学成像传感器：“牵手”中的神眼

人类寻找目标最直观的方式就是用眼睛去看。太空中的“携手”也需要彼此精准的寻找才能完成。哈尔滨工业大学图像信息技术与工程研究所李金​​宗教授研究团队与中国航天科技集团公司第五研究院502研究所合作，在天宫一号上装上了“眼睛”，那就是CCD光学成像系统（CCD识别定位系统）。该系统的作用是在目标航天器（天宫一号）与跟踪航天器（神舟八号等）两个航天器对接接口近距离至零米范围内，自动、实时地完成抗杂散光干扰及标志识别、三维相对位置及其相对平移速度、三维相对姿态及其姿态角速率测量，从而为两航天器实现在轨交会对接提供精确导航。该研究团队研制的靶标具有稳定性高、可靠性强等优点，在强阳光、强辐射等恶劣环境下仍能正常工作，该项技术也填补了国内空白，处于世界领先水平。

九自由度运动模拟系统：为神灵精准定位

神舟“牵手”必须在高速飞行的条件下完成，位置稍有偏差，就可能造成“擦肩而过”甚至“迎面相撞”。因此，交会对接过程中必须实现准确定位云开·全站APP登录入口，调整双方姿态，才能顺利完成任务。这就要求在实施对接前，导航、制导和控制系统要使飞行器的相对位置、相对姿态、相对速度达到要求的技术状态。哈尔滨工业大学控制与仿真中心姚宇教授研究团队研制的九自由度运动模拟系统，是用来模拟神舟八号和天宫一号交会对接过程中空间运动的地面模拟设备，主要包括目标三轴平台、跟踪三轴平台、三维平移系统三部分，这三部分联动实现“牵手”位置的准确定位。研究团队在机械结构设计、驱动与控制、测量与校准、高速实时通信等多项关键技术上取得突破，其综合指向精度指标达到国际领先水平。

空间对接机构热真空试验台：打造太空“手把手”环境

在天上“牵手”并不容易。因为太空环境十分恶劣，飞行器飞行速度相当于地面上7.9公里/秒以上，加上高真空、微重力，很多我们在地面上很难想象的问题就会出现。比如，在地面环境下不易粘接在一起的金属块，在太空高真空环境下，会像胶水一样无法分开，甚至无法焊接在一起，这就是“冷焊现象”。为了让“天神”适应这种环境，哈尔滨工业大学机器人研究所与上海805研究所联合研制了空间对接机构热真空试验台。该试验台实现全六自由度仿真、全电动控制，也使我国成为世界上第三个在专用手术室三维虚拟环境中运用远程操作技术的国家。这是我国首次在真空罐内实现大型对接模拟试验，也是国内首次在真空条件下对大型地面动态试验设备进行试验。

对接机构综合试验台运动模拟器：模拟真实“手把手”

空间对接过程的地面模拟对对接机构综合试验台运动模拟器的性能指标提出了极高的要求。对接机构综合试验台要求对接机构综合试验台运动模拟器具有超大空间六自由度运动能力、超长工作行程、高系统带宽、高定位和轨迹复现精度、模态各向同性好、低速稳定性好、实时性高、耦合小、安全可靠等特点。哈尔滨工业大学电液伺服仿真与测试系统研究所所长韩俊伟教授带领项目组奋力拼搏，联合上海805研究所攻克了对接六自由度运动模拟器超大工作空间、高精度、高响应、低速稳定性等具有挑战性的技术难题。该项目的成功研制，实现了载人航天器动态对接过程地面模拟试验最重要的技术保障，为对接机构的研制、试验和鉴定奠定了基础。六自由度运动模拟器这一极具挑战性的技术难题的成功解决，也使我国自主掌握了世界顶尖的六自由度运动模拟器高度集成的制造技术，在该领域走在了世界前列。

空间对接机构回收性能试验台：发射前健康检查

对接机构从工厂到不同地点进行模拟试验，需要进行工厂、基地间的装卸和运输。对于高精度的模拟试验，任何细微的位置变化都可能影响对接机构的性能，导致模拟试验失败。为此，哈尔滨工业大学机器人研究所与上海805研究所成功研制出空间对接机构回收性能试验台。研究团队在试验台设计阶段就提出了模块化的设计思路：开发的试验台软件使操作简便灵活，让来自全国各地的技术人员都能快速掌握；人机界面采用基于操作向导的人性化设计，每一步都有明确的指示，简单易懂，确保了对接机构的安全性。项目组交付的3套回收性能试验工装，为对接机构各阶段的回收性能提供了测试和保障手段。

机械特性测试台：与机械结构“牵手”的精度“尺子”

在攻克动态模拟试验测试之前，哈尔滨工业大学机器人研究所于2000年就与上海航天八院合作，开始承担神舟飞船单元部件的试验，并于次年开始研制整机特性试验台。这个高5米多、有6个自由度的试验台，主要测试对接机构总成的静态力学性能，其功能目标是做对接机构整体的力学和精度试验。这是我国研制的第一台对接机构整机试验大型专用设备。整机特性试验台于2003年底交付使用，迄今已成功进行了数千次试验。

对接机构装调关键测量装置：对接机构量产的催化剂

如果对接机构的安装调试仍以人工操作为主，装配调试效率低，通常调试一个对接机构需要几个月的时间，这将影响实验的进度要求，因此哈尔滨工业大学机器人研究所与上海航天八院开始合作研制对接机构装配调试关键测量装置。调试站就像一台监视器，在清晰观察画面中人、物的同时，可以及时发现装配调试过程中是否存在问题。该项目实现了对接机构在装配调试过程中姿态的全程跟踪和实时测量，突破了对接环姿态一致性和锁紧系统同步性的要求，大大提高了对接机构装配调试的效率、装配调试和质量稳定性。该重点项目的成功实现了对接机构在装配调试过程中的自动采集、测量分析和结果描述，及时、快速地进行调整。这不仅实现了安装调试的自动化操作，减少了人为因素和经验依赖，而且确保了对接机构性能保障的一致性，实现了对接机构的批量生产。机器人所赵杰教授带领项目团队齐心协力、奋力拼搏，解决了技术、管理、工艺等方面遇到的一系列难题。团队的吃苦耐劳、不畏艰苦的精神也在航天八院留下了良好的口碑。

对接锁系统及钢丝绳锁定力松弛规律及寿命试验：保障航天器安全

太空“手拉手”实际上是两艘航天器对接机构中的对接锁系统与同步传力钢丝绳相互作用，使两艘航天器间产生连接力，压缩对接框架表面的密封材料，实现两艘航天器间的刚性连接与密封。由于对接锁系统与钢丝绳的锁紧力较大，在空间环境剧烈温度变化的影响下，会发生缓慢蠕变和应力松弛。如果锁紧力松弛到某一临界值，可能会导致航天器的气密性下降，从而威胁航天员的生命。因此，有必要研究该对接锁系统与钢丝绳的应力松弛规律，以保证航天器的使用寿命和安全可靠性。哈尔滨技术研究所的空间环境材料行为和评估技术实验室的研究小组系统地研究了在不同的恒定温度和交替的温度野外环境下停靠锁系统和电线的锁定力的放松定律，并获得了由于压力放松和空气的研究，从而对有效的研究进行了研究。停靠机制的过程改进。

载人的运输航天器训练模拟器视觉显示系统：将太空环境带到地面

在载人的航天器进入太空飞行之前，驱动航天器的宇航员需要掌握航天器的技能，考虑到安全性和经济性。 kang Weimin教授的研究小组在光学目标模拟和测试技术研究所进行的载人运输航天器培训模拟器的模拟飞行效果，该研究所努力地使用型模拟型号和图像扭矩，并努力地介绍了国内领先的领导和国际高级研究团队。该系统具有清晰的图像，强烈的深度感知和较长的成像距离。通过视觉显示系统的成像设备，它可以反映和生成无限远的地球纹理图像，以便宇航员可以在无限距离处观察到统一，清晰和高的地球纹理图像，该图像用于宇航员模拟飞行训练。

太空生活科学与航空医学研究：保护宇航员的健康

在深空飞行期间，有许多极端的因素，尤其是载人的跨性别探索。为航空航天员工制定有效保护和健康保护的策略，这是在太空生命科学中要解决的紧迫问题之一。 Professor Li Yu, Dean of the School of Life Sciences and Biotechnology of Harbin Institute of Technology, led the research team to establish a sensitive space environment rapid response biological dose molecular detection technology, which provides effective survival safety data for the health and medical protection of astronauts during deep space flight, and further explores and evaluates the protective effects of drugs such as antioxidants on myocardial cells under simulated irradiation and simulated weightlessness, laying the foundation for providing targeted protective drugs for astronauts' health protection.

从火箭的“心脏”到其“血管”，从载有车辆到返回胶囊

多个技术成就有助于长期3月7日的第一次飞行

2016年6月25日晚上，长期的Rocket成功完成了其在海南的Wenchang，这是我国家的载人太空计划的重大突破，并发展了新一代的发射车，Harbin Technology的许多技术成就都起着重要作用。

作为新一代无毒，无污染和高度可靠的发射车，长期3月7日的最大亮点之一是使用先进的液体氧气 - 甲苯烯发动机。 。铜钢电子束焊接技术的研究结果应用于3月7日长期以来的新型液体氧气 - 甲苯甲烷发动机。研究团队提出了复合界面加强理论，并开发了电子束自动燃烧的斗式技术，从而解决了脆性相位和微型控制的问题，并启用了效果，并启用了纽约的锻炼新一代的液体氧气高应变发动机，使我所在国家的焊接技术在国际高级等级中首先在“长期3月6日”中进行了验证。

如果发动机是火箭的“心脏”，则助推器的助推器是“血管”。非常严格。与柔软度相当，并跟随身体，将一个简单的扁平空白形成成整体结构五向件。研究团队通过计算机模拟和大量的实验解决了皱纹，破裂和橙色果皮，他们克服了一系列的技术困难，并成功地开发了整体的测试，并通过了“长期的7月7日”。 BIN技术研究所采用了具有独立知识产权的流体高压形成技术，以开发世界上第一个整体结构五向组件，该组件大大提高了低温燃料压力和交付系统的可靠性，并在升级我国家的发射车中发挥了不可替代的作用。

长期3月7日载波火箭的光电目标成像系统不仅需要在高空轨道内飞行期间在低温真空或低压环境中稳定工作，还需要在地面测试和最初的tectortions pressime tepeants prestions pressime persection中确保在正常温度和压力条件下进行可靠的绩效。在真空，低压力和正常压力条件下，光学目标仿真和测试技术研究所的Ang Jianlong连续克服了被动的自适应光学调整技术，在较大的温度范围内被动的光学上的Athermal设计技术（120°C范围）（120°C范围），以及高表现的磁力机械保护技术，这些技术是对辐射和电气层次的影响。 3月7日有效载荷的任务。

“长期3月7日”的“ Aolong-1”航天器是由第一届航空航天学院的研发中心进行的，这是我国家的第一个在活动空间碎片的轨道上验证。邓宗夸教授的航空航天机制和控制研究中心的团队承担了开发“ aolong-1”航天器和碎片模拟器的分离和解锁设备的任务，这是“探险1A上级”的主要有效性，该研究团队连续跨越了诸如高级锁定型号的群体，并构成了诸如高级锁定型号。多点解锁机制的成功，成功确保了此轨验证任务的完全成功。 As a single point of reliability for spacecraft, the connection and separation device is a key link that determines whether the on-orbit mission of the spacecraft can be successfully implemented. This on-orbit separation is the third space application of our school's advanced connection and separation technology after the "Test-7" satellite and the "Yutu" lunar rover. This technical achievement will also escort the robotic arm of my country's space station and multiple models of satellites in the future.

3月7日的第一次发射是多用途的航天器的缩放率，这是在我所在国家 /地区开发的新一代人的航天器的第一个实验我的国家第一次获得轨道上的返回胶囊的空气动力学数据。返回胶囊重新进入期间的IC热环境以及热保护结构内的温度响应。 Since January 2014, as the overall unit of aerodynamic parameter measurement sensors, our school has completed the design, production, testing and ground wind tunnel assessment of nearly 40 sets of flight test sensors, submitted them to the overall department at the end of December 2015, and participated in related ground tests. After the scaled-down return capsule of the multi-purpose spacecraft completes the flight experiment and returns, our school will be responsible for the analysis and solution of the aerodynamic parameter measurement data to provide a basis for the appearance design and thermal protection design scheme evaluation of the new generation of manned spacecraft.