情系太空步 深研一条“腿”

社会 2023-04-26 13:30:50 浏览
情系太空步

4月24日是第八个“中国航天日”。23日,记者走访了专一航行器起落装置钻研的南京航空航天大学传授聂宏。从飞机起落架钻研起步,他由“空”转“天”,10年来服务嫦娥系列、天问一号、天宫一号等国度多项严重航天型号义务,助力我国航天器站得更“稳”、对接更“准”。

早上9点,在南京航空航天大学航空学院C20实验室,聂宏与几名青年教员和博士生站在实验台前,剖析目行启动的一项实验设计应该如何提升。不远处,2022级博士生史夏正在启动航行器起降装置的着陆缓冲实验,剖析顽劣工况下的低空载荷散布。

航行器起降装置钻研可以说十分“小众”。1990年6月,聂宏实现题为“起落架的缓冲功用剖析与设计及其寿命计算方法”的学位论文,取得南航工学博士学位,成为我国第一位飞机起落架钻研方面的博士学位取得者,从此,他开局了30多年航行器起落装置的相干钻研。

截至目前,全国高校中也只要南航领有这一支专门钻研航空航天航行器起落装置的团队。畛域虽小,却又很主要。任何必需着陆的航行器,都必需起落装置。深刻地讲,飞机、直升机的“起落架”,在航天器中就叫“着陆腿”,技术、原理均有必定相通之处。

当然,与航空器不同,航天器的着陆技术还要面临地外天体顽劣环境的考验,“比如说我们民航客机起落架用的是传统油气式缓冲器,这在航天环境中基本不敢经常使用。”聂宏引见,航天着陆器也没有长长的跑道来缓冲滑跑,还有或者面临起伏沟壑,形成“着陆腿”着陆时间不一、冲击力散布不平均,加上真空、温度变动等多要素影响,风险很大。

越是困难,越要应战。聂宏不时关注国度探月工程,他敏锐看法到在“绕、落、回”三步走中,“落”月的一个主要疑问就是起落装置。“作为国际少有的具有相干钻研积攒的团队,我们必需被动反击。”在本世纪初,聂宏就开局相干畛域的钻研和低空实验,并与相干担任单位屡次对接。2006年,探月工程第二阶段“落”的预研任务启动后,义务牵头单位中国空间技术钻研院和上海航天技术钻研院找到南航,大家一拍即合。

添加航天畛域,在聂宏看来,是一份轻飘飘的荣誉,也是时代赋予的机会和应战。

自嫦娥三号起,聂宏团队承当了航天器着陆缓冲机构柔性体建模和着陆冲击计算等义务,设计了多种月球及火星、小行星着陆缓冲机构,提醒了着陆缓冲系统组合缓冲吸能机理及系统能量传递法令。

“深刻地说,就是经过特意设计的缓冲机构,以及缓冲机构内填充的吸能资料,让着陆器在着陆环节中,有足够的缓冲才干,从而让‘嫦娥’稳稳地‘站’在月表。”结构和资料的迭代翻新,让团队设计的着陆缓冲系统组合比国外同类产品效率高出不少,聂宏也因此荣获“探月工程嫦娥四号义务突出贡献者”名称。

谈起航天畛域的钻研教训,聂宏口中的高频词是“归零”。聂宏示意,低空实验要尽或者粗疏,才干让每一步钻研走得更稳。

仅是模拟月壤这个环节,大家就费足脑筋,后来找来很多资料都并不理想。假设相干物理参数不准确,那么会影响“着陆腿”的验证数据,“最后在很偏远的中央找到了点适宜的火山灰。”聂宏对在校生说,相关于航天工程中那些大型实验,我们这些“小实验”的费事不算什么,“每个细节都精打细算,才干‘站’得稳稳得当。”

青年教员王宸记得,在团队与中国空间技术钻研院协作的一项载人登月预研课题的仿真剖析中,4条“着陆腿”中有1条与其余3条在缓冲力上存在几牛顿的庞大差值,“无理想状况下,4条腿缓冲力应是齐全分歧,为此,聂教员又带着我们多花了两个月时间启动深化剖析与批改。”

随着我国航天事业的蓬勃开展,聂宏团队也在更多的方向上展开前沿探求。比如探测卫星的大口径天线机构如何以较低冲击力的模式展开,空间大型机械臂的末端效应器如何更好施展各种精细操控功用……王宸引见,在最近的一次性组会上,聂教员率领大家关注了马斯克的全新着陆回收系统,“我们一同剖析这一系统的牢靠性和收益,讨论能否必需启动对标性的跟踪钻研,甚至也想做一些前沿性探求争取并跑乃至领跑。”

“只需国度必需,我们都会启动探求。”聂宏引见,目前团队有100多名成员,由航空学院和航天学院的青年教员和博士生组成。“外表看不进去,其实藏龙卧虎!”他自豪地示意,简直一切青年教员,甚至博士生都是“国字号”选手——每个体都至少参与一个国度严重型号名目,尽自己最大所能为国度科技自立自强贡献力气。

深研一条“腿”

记者杨频萍

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