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上一版3  4下一版 2017年4月28日 星期 放大 缩小 默认
石英挠性加速度计:
让交会对接更“温情”
本报记者 刘 瑾

4月22日中午,天舟一号与天宫二号成功完成首次“温情”对接。记者从中国航天科工集团公司第三研究院了解到,该院33所研制的石英挠性加速度计不负众望,高精度测量了交会对接中产生的加速度信息,为飞船精准掌握自身姿态变化提供了必要前提。这也是该产品继成功助力神舟系列飞船历次飞行任务后,再次建立功勋。

空间交会对接之所以“温情”,是因为飞船升空中的最大加速度可达3g以上,而交会对接时的加速度仅有μg量级,这就好像用推动一只蚂蚁的力量去推一头牛,简直“温柔”到了骨子里。两大“硬汉”之间能实现这样的“温情”对接,离不开石英挠性加速度计的完美表现。

从“神舟一号”到“神舟七号”,石英挠性加速度计为飞船返回舱提供了精确的加速度测量;从“神舟八号”到“神舟十一号”,石英挠性加速度计身兼数职,作为高精度加速度敏感部件的核心器件,为飞船姿态控制、交会对接提供微重力和速度等信息精测;在已经完成的嫦娥3号和即将开展的嫦娥5号飞行任务中,它都是不可或缺的重要产品。

在“天舟一号”的太空行程中,石英挠性加速度计兢兢业业“打了两份工”:既要在3次交会对接中稳住速度、引好方位,还要在空间科学实验平台——微重力主动隔振平台关键技术的验证中担任要职,精确测量载荷六自由度的空间运动。

从1999年初次上阵至今,石英挠性加速度计成功完成十余次飞天任务。从最初的返回舱运用到更高精度的交会对接任务,加速度计的测量精度提升了两成,科研人员为此投入的精力却远超于此。

据研制人员透露,在此前的任务中,为保证交会对接的高精度测量要求,必须给石英挠性加速度计穿上一套密不透风的“外衣”,防止内部气体在真空环境下泄漏。经过反复验证,研制人员最终确定“密封外衣”的结构设计;为充分保证密封的可靠性,又模拟太空环境,对其进行振动、冲击、热真空等严酷试验考核。经过千锤百炼,“密封外衣”终于问世。除了密封问题,设计人员还先后战胜了长期稳定性等一系列困难,让原本具有国内第一精度的石英挠性加速度计,具备“常驻”各类航天器的本事。

此次“天舟一号”的飞行任务,又给石英挠性加速度计提出了更为严格的要求,仅稳定性的测试周期就比常规产品多出数倍。为给“天舟一号”提供最可靠的产品,8个月里,技术人员对产品进行了温度循环、振动冲击、低气压等苛刻的试验验证。主任设计师魏超表示,“温度循环需要技术人员昼夜接力测试一周以上,精度测试要反复开展20遍以上,我们必须用最严苛的手段筛选出综合性最优的产品来”。

以此为基础,科研人员还开发了大量性能优良的民用产品。其中,地质灾害监测预警系统“驻守”京郊33条泥石流沟、四川雅安国家地质灾害预警示范区等多地,已经成为当地防灾减灾的“千里眼”和“顺风耳”;大坝变形自动化监测系统在密云水库安营扎寨,时刻护卫着京城的用水安全……“小暖男”石英挠性加速度计,早已把“温情”送到千家万户。

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