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石英挠性加速度计助力天舟一号完成交会对接

发布时间:2021-05-16 01:32:07 阅读: 来源:滤芯厂家

2017年4月20日19时41分,随着“天舟一号”顺利发射升空;4月22日中午,与天宫二号空间实验室成功进行自动交会对接。

“只运货,不送人”的“太空快递员”天舟一号不仅开启了我国空间站时代,也在重要部件——石英挠性加速度计的“功劳簿”上又增添了浓墨重彩的一笔。

这个由中国航天科工三院33所研制的功勋产品,继助力神舟飞船历次飞行任务、嫦娥系列飞行任务之后,又以稳定的表现为我国航天事业发展提供了重要技术保证。

据悉,石英挠性加速度计是一种通过敏感石英摆片相对位置变化来检测加速度的精密惯性,通过计算可以准确获得系统的速度和位置,为各类系统的导航、制导、控制、调平等提供精确的加速度测量信号,已广泛应用于航天、航空、船舶、兵器、石油、岩土工程等诸多领域。

密不透风的“外衣”

此次“天舟一号”搭载的石英挠性加速度计有两大使命:首先,用于测量飞船飞行过程的线加速度,为飞船确定自身方位提供信息;此外,对载荷六自由度的空间运动作精确测量,帮助平台精准消除振动。

中国航天科工三院33所石英挠性加速度计主任设计师魏超介绍说,为了保证交会对接高精度的测量要求,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的泄漏。

33所的科研人员在通过反复验证后,最终确定了石英挠性加速度计密封外衣材料用的胶接剂,并模拟太空使用环境,对这件密封外衣进行了振动、冲击、热循环、热真空等严酷试验的考核,为石英挠性加速度计在真空环境工作提供了坚实屏障。

为了给“天舟一号”提供最可靠的产品,33所的技术人员在8个月的时间里,对产品进行了温度循环、振动冲击、低气压、离心实验等苛刻的试验验证,确保了产品性能的万无一失。

“心细如发”测试微重力

此次搭载天舟一号飞天的,还有一套服务于我国未来实验室,有着高微重力水平要求的空间科学实验载荷支撑平台——空间微重力主动隔振平台。

为了确保平台的良好运行,石英挠性加速度计必须精确测量空间科学试验载荷的微重力加速度大小。如果没有石英挠性加速度计提供的数据,隔振平台就“不知道”该化解多大的振动影响。

对于这个测量工作的难度,魏超用了一个形象的比喻——相当于观测一根头发丝掉在地上产生的影响,精度往往是μg(微克)级别的。

“随着技术的不断突破,石英挠性加速度计将有望在更加宏伟的空天探测任务中,再次带给人们新的、更大的惊喜。”他最后说道。

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