“常駐”各類航天器的石英撓性加速度計

讓太空牽手更“溫柔”

竇茂蓮

2017年04月29日09:00  來源:人民網-人民日報
 

  不久前,天舟一號貨運飛船和天宮二號空間實驗室在太空軌道成功完成首次“溫柔”對接,中國航天科工三院33所研制的石英撓性加速度計不負眾望,對交會對接過程中所產生的加速度信息進行高精度測量,從而為飛船精准掌握自身姿態變化提供了重要的參考。

  值得一提的是,這也是該產品繼成功助力神舟系列飛船歷次飛行任務后,再次建功。

  之所以說空間交會對接是“溫柔”對接,是因為在飛船升空的過程中,最大加速度可達3g以上,而交會對接時的加速度甚至隻有μg(微g)量級,這樣的對比就好像你用推動一隻螞蟻的力量去推一頭牛,簡直“溫柔”到了骨子裡。兩大航天器之間能實現這樣的對接,離不開石英撓性加速度計的優異表現。

  從神舟一號到神舟十一號,石英撓性加速度計都立下汗馬功勞。

  在天舟一號貨運飛船的太空行程中,石英撓性加速度計兢兢業業地“打了兩份工”,不僅要在3次交會對接中穩住速度、引好方位,還在空間科學實驗平台——微重力主動隔振平台關鍵技術的驗証中擔任要職,要對載荷六自由度的空間運動作精確測量。

  從1999年初次上陣至今,石英撓性加速度計18年來成功完成10余次飛天任務。從最初的返回艙到更高精度的交會對接任務,加速度計的測量精度提升了兩成,科研人員為此投入的精力卻遠超於此。

  研制人員透露,為保証交會對接的高精度測量要求,必須給石英撓性加速度計穿上一套密不透風的“外衣”,防止內部氣體在真空環境下泄漏。為充分保証密封的可靠性,又模擬太空環境,對其進行振動、沖擊、熱循環、熱真空等嚴酷試驗的考核,這樣石英撓性加速度計的“密封外衣”才最終問世。除了密封問題,設計人員還先后解決了長期穩定性等一系列的難題,讓原本就具有國內第一精度的石英撓性加速度計具備“常駐”各類航天器的資本。

  建功空天是加速度計的神聖使命,服務民生也是它的擔當。33所以此為基礎開發了大量性能優良的民用產品。其中,地質災害監測預警系統“駐守”京郊33條泥石流溝、甘肅隴南地區13個縣,以及雲南省小龍潭露天煤礦、陝西驪山景區、四川雅安國家地質災害預警示范區、新疆新源山區牧場滑坡監測示范區等地點,已成為當地防災減災的“千裡眼”和“順風耳”。大壩變形自動化監測系統在北京密雲水庫安營扎寨,時刻護衛著用水安全。無線隨鑽測量系統和磁性連續測斜儀則在涉及國家能源戰略安全的油田鑽井和測井過程中發揮著作用。


  《 人民日報 》( 2017年04月28日 17 版)

(責編:張希、姚欣雨)