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中國航天科工:小加速度計要在“天舟一號”打兩份工

http://news.sina.com   2017年04月21日 03:42   中國新聞網

  中新網海南文昌4月21日電 (張素 唐新培)天舟一號貨運飛船20日晚從文昌航天發射場出發,中國航天科工集團公司三院33所派出一“支”奇兵。

  “奇兵”學名為石英撓性加速度計,是一種通過敏感石英擺片相對位置變化來檢測加速度的精密慣性感測器。

  “加速度計能夠幫助測量速度、位置等重要信息,為飛行和交會對接提供必要的實時數據。”33所的石英撓性加速度計主任設計師魏超说。

小小加速度計,“功勞簿”卻已寫了不少。從“神舟一號”到“神舟七號”,它成功為飛船返回艙提供了精確的測量;從“神舟八號”到“神舟十一號”,它身兼數職,為交會對接提供速度增量測量、為飛船姿態控制提供微重力測量、為飛船返回艙提供速度測量。

天舟一號貨運飛船20日晚從文昌航天發射場出發,中國航天科工集團公司三院33所派出一“支”奇兵——石英撓性加速度計。圖為加速度計的漫画版。 中國航天科工三院33所

  自2016年7月入列以來,先后完成了“神舟十一號”與“天宮二號”交會對接、長征五號運載火箭“首飛”等3次任務,參與執行了多次關鍵弧段的測控在已經完成的嫦娥三號飛行任務和即將開展的嫦娥五號飛行任務中,它依然是不可或缺的重要産品。

  魏超说,“太空之旅”看似浪漫,但空氣越來越稀薄,大氣壓力越來越低,為保證交會對接高精度的測量要求,他們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的泄漏。

  “這還不夠。”魏超说,為給“天舟一號”提供最可靠的産品,33所技術人員在8個月的時間裏對産品進行了溫度循環、振動衝擊、低氣壓、離心實驗等苛刻的試驗驗證,其中精度測試要反復開展20遍以上“才能選出綜合性最優的産品”。

  在天舟一號飛行任務中,石英撓性加速度計還要“多打一份工”:它是“天舟一號”微重力主動隔振平台關鍵技術驗證的重要組件,將對載荷六自由度的空間運動作精確測量,幫助平台精準消除振動。

  魏超解釋,“空間微重力主動隔振平台”將服務於中國未來實驗室上的空間科學實驗載荷的支撐平台。它採用磁懸浮主動隔振技術,利用一定的手段防止振動影響,為流體物理與燃燒、空間基礎物理、空間材料科學、空間生命科學和生物技術等學科的微重力科學實驗提供實驗環境保障。

  評價平台隔振性能好壞的主要技術指標是空間科學試驗載荷的微重力加速度大小,為使其達到理想的微重力加速度水平,要對載荷六自由度的空間運動作精確測量——小小加速度計就得“出馬”。如果沒有它,隔振平台就不知道該化解多大的振動影響。

  魏超说,如果是重力環境下測量加速度的難度好比是觀測一個鐵球砸在地上産生的影響,那微重力測量几乎就等同於觀測一根頭髮絲掉在地上産生的影響。

  他说,石英撓性加速度計還具有低噪聲的優勢,有助於系統更加快捷準確地提取關鍵數據,“有望在更加宏偉的探測任務中再次帶給人們驚喜”。(完)

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