筑牢“奠基石” 护航“梦工厂” 江苏创新助力“梦天”成功发射

□ 本报记者 张宣 杨频萍bSh新江南网| 江南第一生活服务网站

梦天实验舱成功发射是航天史上的又一高光时刻，在中国空间站建设的每一个关键节点都有江苏高校科研院所的创新力量在背后默默助力。bSh新江南网| 江南第一生活服务网站

跟随梦天实验舱一起遨游太空的，有中国电子科技集团公司第五十五研究所配套保障的多款微波芯片、模块组件等核心器件，分别应用于载荷系统、运载火箭系统、地面测控系统等，有力保障任务顺利进行。“我们研制配套了以第三代半导体氮化镓功率放大器为主的多款微波芯片，以及模块组件、氮化镓场效应晶体管和绝缘子、二极管等产品。” 中国电科55所主任设计师余旭明告诉记者，如果把电机比作关节和肌肉，芯片则是大脑。bSh新江南网| 江南第一生活服务网站

“一枚仅6平方毫米的氮化镓功放芯片，却是载荷系统发射电路的关键核心元器件。” 余旭明举例道，氮化镓功放芯片是深空信号传输的“放大镜”，为天地通信搭建起高速路，且经过工艺和电路设计的技术创新，发射功耗降低了20%。目前，该所共有25种核心器件在载荷、火箭、地面测控等系统中得到应用。bSh新江南网| 江南第一生活服务网站

近年来，中国电科55所强化应用基础研究，开展超宽带氮化镓功放、超大功率氮化镓功率器件等技术攻关，积极打造原创技术策源地。“我们围绕护航国家重大航天工程，推动构建高效率、高可靠微波芯片工程技术体系，参与保障了北斗导航、火星探测、载人航天等系列重大发射任务。” 余旭明说，从天舟、神舟、问天到梦天，中国电科55所始终用“芯”护航中国空间站建造，筑牢国之重器基石。bSh新江南网| 江南第一生活服务网站

梦天实验舱发射成功后，苏州旭博检测实验室总经理濮龙锋在微信朋友圈兴奋地庆祝发射顺利。“检测实验室保证了火箭发射的可靠性。” 濮龙锋介绍，梦天实验舱依托长征五号B遥四运载火箭发射，可靠性指标在国际上处于领先水平，很大一部分得益于发射前严格且专业的可靠性测试。“实验室团队完成了长征五号B系列运载火箭的推进机构和电源系统的可靠性测试，通过在地面模拟力学环境，验证在太空强大振动环境下火箭是否能保持正常工作。” 濮龙锋解释说，汽车如果开到200公里每小时，就会因受到各种力而强烈振动。而火箭速度每秒达7.9公里，在复杂的力学环境下，振动将成倍放大。因此针对火箭部件的测试标准极为严苛，测试工作直接关乎火箭在太空的稳定运行。bSh新江南网| 江南第一生活服务网站

梦天实验舱发射成功后，将与天和核心舱进行快速交会对接以及平面转位，组成中国空间站“T”字基本构型。在打造空间应用研究“梦工场”过程中，有一支重要的南航力量，始终在型号研制最前线，一步一个脚印，助力梦天圆梦，推动我国空间科学研究与应用迈向世界领先水平。bSh新江南网| 江南第一生活服务网站

南京航空航天大学自动化学院王莉教授领衔的“智能配电系统”团队面向空间站等载人航天任务，开展航天器智能并网控制及保护技术研究。“针对空间站组合体复杂构型后各飞行器帆板遮挡引起的能源均衡配置和使用问题，我们建立控制模型，将固态功率控制器技术应用于空间站系统各智能配电器中，实现功率的通断控制和安全保护。” 王莉介绍说，采用智能并网控制技术实现空间站系统多飞行器之间能源系统并网供电，解决了能源的最优利用和统一调配问题。bSh新江南网| 江南第一生活服务网站

2021年11月7日，航天员翟志刚、王亚平身着我国新一代“飞天”舱外航天服，先后从天和核心舱节点舱成功出舱，航天员出舱背后凝结了众多科研人员的智慧和心血。应航天员中心、上海宇航系统工程研究所委托，南京航空航天大学机电学院张得礼副教授领衔课题组，参与研制“水下机械臂及其智能控制系统”，该系统逼真地模拟了空间站出舱活动的机械臂转运以及定点作业支持工况，是出舱活动任务工程实验验证和航天员训练的重要保障。bSh新江南网| 江南第一生活服务网站

研制过程中，课题组面向模拟失重环境的中性浮力水槽航天员训练任务，开展了水下机械臂控制系统、人机交互系统以及供配电支持系统的学术研究与工程研制。据介绍，课题组研制的内容作为整个系统核心指挥枢纽，突破了基于多传感融合和基于优化算法的水下路径规划技术、水下机械臂人机交互控制技术、虚拟孪生的大尺寸空间碰撞检测预测技术、水下安全监控技术等，有力保障了系统的可靠、高效运行，是水下机器人控制技术在载人航天模拟失重训练应用的一次突破。bSh新江南网| 江南第一生活服务网站

南京航空航天大学材料科学与技术学院占小红教授团队参与了长征系列多型运载火箭贮箱焊接结构研制任务，开发了跨尺度一体化建模与仿真技术，形成了火箭贮箱焊接应力与变形全局高精度调控策略，实现了5米级贮箱焊接变形小于千分之一，助力长征5B运载火箭顺利发射。bSh新江南网| 江南第一生活服务网站

空间站转位机构是空间站实验舱与核心舱在轨组装的重要执行机构，南京航空航天大学航天学院陈金宝教授团队研制了“空间站转位机构整机特性测试系统”，对转位机构转臂与基座在转位工作中的捕获、连接、解锁和分离过程进行六维力/力矩动态加载，解决了转位机构产品在地面环境下的工作力学载荷模拟与测试问题，对转位机构产品的工作边界设计与验证起到了重要的作用。bSh新江南网| 江南第一生活服务网站