助力載人航天!這些高校功不可沒

有何高教 發佈 2022-12-04T15:48:26.543391+00:00

在三十年的「騰飛」之旅中,航天員、空間站、核心艙、載人飛船、運載火箭、測控通信、空間實驗室等各項任務環環相扣,而這些任務的背後,少不了中國高校輸出創新科技成果,培育航天工程人才。

載人航天事業是人類歷史上最為複雜的系統工程之一。如果說,載人航天是塔尖上的事業,那麼,自主創新就是支撐中國航天勇敢攀登的天梯。在三十年的「騰飛」之旅中,航天員、空間站、核心艙、載人飛船、運載火箭、測控通信、空間實驗室等各項任務環環相扣,而這些任務的背後,少不了中國高校輸出創新科技成果,培育航天工程人才。

日前,神舟十五號航天員乘組與神舟十四號航天員乘組「勝利會師」,一起在中國人自己的「太空家園」里留下足以載入史冊的太空合影,引發全球關注。本期推送,小何為大家整理了各高校為我國載人航天事業作出的貢獻——

1.哈爾濱工業大學

神舟載人飛船與天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙、天舟貨運飛船成功對接,哈工大貢獻:

機械臂懸掛裝置與轉接件

聯合研製問天艙小機械臂

聯合研製小機械臂目標適配器

小機械臂完成首次雙臂組合支持航天員出艙任務

攻克空間對接機構核心零件的表面強化難題

空間對接機構地面測試系列裝備

多維、高保真零重力裝調及試驗系列裝備

艙外航天服反光鏡

航天服整體結構複雜異形氧氣輸送管件

飛船逃逸系統發動機噴管擴散段關鍵技術

空間碎片撞擊在軌感知技術

X5彩色超聲成像系統

攻克流體迴路泵軸承抗腐蝕難題

變溫場轉位機構性能地面模擬測試系統

視覺導航標誌燈

構件殘餘應力控制技術

空間站GNC地面驗證系統

突破國產星載計算機核心器件在複雜環境下的全生命周期壽命預測技術

……

長征五號B火箭攜手天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙,哈工大為「空間站艙段運輸專列」貢獻硬核技術:

助推級120噸液氧煤油發動機渦輪氣動設計

發動機氣瓶熱防護技術

具有國際先進水平的機器人自動化焊接裝備

國內首次在液氫渦輪泵上採用高速重載低溫自潤滑陶瓷軸承

金屬橡膠阻尼環技術

火箭整體塗裝與logo方案

……

長征七號火箭攜手天舟貨運飛船,哈工大為「太空快遞專列」提供技術支撐:

耐磨動密封陶瓷塗層技術

銅鋼電子束焊接技術

國際首次研製出整體結構五通件

光電目標成像系統在軌可靠運行

液氧煤油發動機關鍵部件智能焊接技術和裝備

……

新一代載人飛船面向近地空間站運營,哈工大研究成果成功應用:

新一代飛船輕質多尺度抗燒蝕防熱複合材料技術

新一代載人飛船試驗船氣動參數測量技術

……

2.北京航空航天大學

北航科研團隊為空間站任務階段各項關鍵技術保駕護航:

利用電磁干擾發射要素分析和電磁環境適應性測試評估技術,有效保障了空間站的安全運行。

研製的先進低熱量超音頻脈衝方波超聲電弧智能化焊接裝備技術直接用於空間站多部套鋁合金管路生產。

完成了空間站應用核心艙流體迴路關鍵裝備的系統可靠性分析驗證和在軌極限應力壽命試驗評估工作。

自神舟八號與天宮一號開始太空飛行器交會對接羽流問題研究,成果同樣應用於後續神舟飛船與空間站交會對接任務中。同時開展了空間站核心艙霍爾推力器電推進羽流研究和空間站實驗艙Ⅱ初樣/正樣階段的化學推進羽流研究。

參與了運載火箭某級發動機產品技術性能提升,為發射任務的成功做出貢獻。

研製的可見光及紅外目標探測跟蹤器在返回艙著陸過程中完成返回艙及航天員的地面搜救保障任務。

……

校友貢獻:

航天科技集團五院空間站系統總體主管設計師張偉

中國空間站系統總設計師楊宏院士

中國載人航天工程航天員系統總設計師黃偉芬

中國載人航天工程航天員系統副總設計師吳志強、張萬欣

中國載人航天工程辦公室主任郝淳

神舟九號任務航天員劉旺

......

3.南京航空航天大學

南航科研人員為長征五號第三次成功發射,尤其是2017年第二次發射以來的歸零和驗證工作提供「南航智慧」。

參與長征系列多型運載火箭貯箱焊接結構研製任務,開發了跨尺度一體化建模與仿真技術,助力長征5B運載火箭順利發射。

守護「神舟」飛天:

為神舟飛船降落傘系統的優化設計提供了強力的技術支撐,為神舟飛船大型降落傘優化試驗評估方法提供了重要指導。

在早期的神舟飛船發射中,攻關設計了火箭安全運輸到發射場的"減振外套"。

助力解決神舟飛船從太空返回地球後如何迅速、準確地找到返回艙降落地點的技術難題。

開發飛船防熱承載結構精密雷射焊接與高效增材製造技術,應用於載人航天任務中貨運飛船與載人飛船的研發和生產。

保障「天宮」巡天:

「智能配電系統」團隊面向空間站等載人航天任務,開展太空飛行器智能併網控制及保護技術研究。

參與研製「水下機械臂及其智能控制系統」,是出艙活動任務工程實驗驗證和航天員訓練的重要保障。

核技術與航天醫學工程課題組,聚焦航天特因環境,服務航天員健康。

研製「空間站轉位機構整機特性測試系統」解決了轉位機構產品在地面環境下的工作力學載荷模擬與測試問題。

研發定向裝置油脂補加機構已應用於我國問天實驗艙的研製。

研發電磁阻尼器高低溫測試系統,目前已經應用到多個神舟系列飛船任務中。

「空間輻射環境探測及效應」課題組面向空間站等長期載人航天任務,開展航天員的輻射劑量及損傷研究。

此外,南航師生參與了多項科研項目:

「空間結構在軌自主組裝的動態控制」

「空間站伸展機構疲勞評估與試驗驗證」

「空間站柔性太陽翼設計」

「空間站大功率電源系統」

「核心艙複雜結構原位多機器人協同裝配技術」

「航天級輕質納米真空絕熱板」

「空間在軌機器人」

「新型空間弱撞擊對接機構及其柔順控制技術」

……

校友貢獻:

中國科學院空間應用工程與技術中心副主任,國家載人航天工程空間應用系統總設計師趙光恆

神舟四號的副總設計師、神舟五號飛船系統副總指揮秦文波

空間站系統副總設計師劉剛

長征二號F遙十二火箭主任設計師林涓

空間站系統電總體主任設計師任筱強

長征二號F遙十二火箭主任設計師周智勇

中國載人工程航天員系統總體主任設計師仲偉巍

天舟貨運飛船系統電總體主任設計師於磊

空間站系統GNC主任設計師蔣金哲

空間站系統總體設計師劉敏

空間站系統綜合測試設計師孟憲會

天舟貨運飛船綜合測試副主任設計師何永叢

空間站系統電總體主管設計師孫犇

航天五院總體設計部載人太空飛行器總體研究室主任李興乾

長征五號B火箭副總指揮兼型辦副主任傅學軍

……

4.北京理工大學

北理工研製的高效視頻編解碼技術自2005年首次應用於長征火箭後,多年來不斷進行技術創新和產品升級,持續為「神舟」系列飛船發射提供技術及服務。

參與「神舟六號」載人航天工程的導流系統設計等工作,為火箭編織尾翼。

承擔「神舟七號」載人航天出艙任務中航天模擬器訓練通話系統改造等任務,解決了返回艙通話裝置的聲反饋影響通話質量的問題。

微波雷達信號處理機與微波應答機信號處理機為「神舟八號」與「天宮一號」精準導航,完成剛性連接。此後,該技術服務保障了載人航天曆次交會對接任務。

研製的「微流控晶片基因擴增裝置」搭乘「神舟八號」,自動實現在軌條件下的人類基因微流控晶片擴增實驗。

研發的機器人雙目視覺精確引導系統助力國際首次「人機協同在軌維修科學實驗」。

「空間微流控晶片生物培養與分析載荷」搭乘「天舟」,在軌期間自動化實施了多種細胞在軌共培養和分析。

對長征五號運載火箭發動機點火器可靠性設計開展了仿真驗證及可靠性建模理論研究,為空間站發射任務的順利實施提供了先進的火工理論支持。

先後參與了空間站「天和」核心艙飛船艙外航天服背包定力安裝試驗、貨運飛船艙內大型貨物安裝工裝設計與仿真、半密封貨運艙貨盤安裝仿真、返回艙充氧扳手安裝與拆卸工藝仿真等工作。

參與研製「神舟十三號」航天員全沉浸感虛擬實境心理舒緩系統軟體。

校友貢獻:

載人飛船系統總指揮何宇

空間站系統副總指揮敬錚

空間站系統副總設計師朱光辰

神舟系列載人飛船產品保證經理(副總師)鄭偉

總體設計部總體室主任牟宇

航天科技集團五院載人飛船系統總體主管設計師李蒙

……

5.西北工業大學

自1992年中國載人航天工程正式立項以來,西工大便重點參與其中。

承擔了技術攻關工作,開發的故障仿真軟體應用於我國載人飛船研製,「護送」神舟系列飛船順利飛上太空。

參與神舟六號飛船的部分研製和測試工作。

載人航天工業設計團隊承擔了天宮一號艙內環境、人機設備和交互界面的設計任務。

神舟八號的儀表與照明分系統,凡是和航天員相關的手持設備和顯示頁面,都採用了西工大設計。

為神舟九號太空人設計手柄,為太空人操作的便捷性提供保障。

天宮二號從艙內的手腳限位器、防火布到內部布局,設計基本採用了西工大在天宮一號設計時提交的版本。此外,學校承擔了神舟十一號四項重大的科研任務。

承擔了中國空間站應用任務中的空間材料科學實驗項目。

載人航天工業設計團隊完成了天和核心艙內部分艙載設備的工業設計任務,神舟飛船的艙內環境、儀表與照明系統和艙載人機設備的工業設計和工效設計與評價等。空間站核心艙的乘員分系統中的多款艙載醫學監測設備的工業設計任務均為學校工業設計團隊完成。

空天結構技術團隊發展了太空飛行器複雜結構系統動力學響應優化設計方法,實現神舟十三號飛船整流罩及逃逸支撐結構創新設計,有效提高了系統動力學性能並顯著減輕重量。

成果應用於長征五號火箭上面級系統的輕量化設計以及火箭發動機結構的高性能設計與製造。

承擔了問天實驗艙太陽翼展開機構驅動電機的研製工作,為空間站太陽翼在軌展開、驅動機構對日定向跟蹤提供支持。

校友貢獻:

長征五號運載火箭總設計師李東

航天科技集團五院總體設計部信息與電子專業總師孫勇

長征五號B運載火箭副總設計師王維彬

空間站核心艙數管分系統副主任設計師朱劍冰

神舟十一號到神舟十五號載人飛船、天宮一號到天宮二號空間實驗室、天舟一號到天舟六號貨運飛船、天和、問天、夢天等型號儀表、測控、機械臂、結構機構等分系統510所承研設備研製項目負責人馬動濤

航天科技集團五院載人飛船系統副總師馬曉兵

空間站系統副總設計師柏林厚

神舟載人飛船系統副總設計師、中國航天科技集團公司第五研究院總體設計部(501部)研究員邵立民

空間站系統總體副主任設計師範高潔

……

6.西安交通大學

科研團隊參與空間站機械臂視覺系統研製,先後圓滿完成了原理、電性與正樣產品的研製任務。

航天員陳冬、蔡旭哲、張陸均為西安交通大學校友。

7.東南大學

為神舟十三號飛船返回艙研製了泡沫鋁吸能部件,降低了太空人的著陸衝擊,為飛船返回艙安全著陸提供支撐。

研製空間站航天員在軌操作力測量傳感器與測量設備,是空間站航天醫學實驗領域平台的重要設備。

CMOS毫米波晶片與超大規模集成相控陣技術首次在航天員返回通信保障中應用,為神十三成功著陸提供強有力的保障。

8.國防科技大學

「天宮二號」和「神舟十一號」成功實現自動交會對接,其交會機動規劃與飛行任務仿真系統,出自國防科技大學。此外,「神八」和「天宮一號」的歷史性對接,以及「神九」和「天宮一號」完成的首次載人交會對接,其交會機動規劃與飛行任務仿真系統也均出自國科大。

在「神七」載人航天任務中,承擔研製「飛天」艙外航天服天線,為航天員太空行走提供了可靠的通訊保障。

緊前開發出地球電離層、行星際和火星環境等模型,為時間窗口選擇及火箭發射等任務提供了有效支撐,持續為測控雷達修正、「天問一號」和「嫦娥五號」探測器效能評估和任務規劃等提供輔助決策信息。

在神舟十三號返回任務中參與了某軟體的研製任務,為搜救指揮控制系統提供了空中飛行管道和落點區域預報等重要信息支撐。此前,已成功保障2019年嫦娥五號、2021年神舟十二號飛船返回回收任務。

9.天津中醫藥大學

成立中醫藥航天聯合實驗室,為我國長期載人航天醫學研究提供技術平台。

10.哈爾濱工程大學

校友貢獻:

吳華擔任神舟十三號載人飛行任務「0號指揮員」

汪浩平擔任中國航天科技集團第八研究院副院長

陳建新擔任中國航天科技集團第五研究院502所副總師

李彬擔任神舟飛船制導導航與控制分系統主任設計師

李貧擔任酒泉衛星發射中心高級工程師

11.青島理工大學

先後主持承擔了國家載人航天工程天宮一號與神舟八號、九號、十號,天宮二號與神舟十一號、天舟一號交會對接任務,探月工程嫦娥二號、三號、四號、五號任務,深空探測天問一號任務等38項國家載人航天工程、探月工程和深空探測工程的實時三維可視化控制與指揮任務。

12.鄭州大學

從神舟七號到神舟十四號飛船,航天員使用的出艙太空衣頭盔面窗和相關塑料件都是由鄭州大學的團隊研製。

13.東華大學

研製「航天飛行器高可靠鈍化玻璃」應用於「神舟五號」載人飛船,陪同我國航天英雄楊利偉首次飛入太空。

為保障航天員太空和地面工作生活全過程設計了系列專用服裝,陪伴神舟十一號、神舟十二號航天員們踏上太空征程。

成功研製出「太空人尿收集裝置」。

14.西南交通大學

開展了長效、廣譜無殘留抗菌材料及相關產品研製,參與完成「天宮1」「天宮2」「神舟11」等載人航天工程相關科學試驗和技術保障任務。

15.中北大學

研製「地面測試台」和「黑匣子」助力長征二F運載火箭成功升天。

16.西安電子科技大學

載人空間站建設任務空間站系統總設計師楊宏是西安電子科技大學84屆校友。此外,包為民、楊孟飛、張榮橋、王志剛、熊群力、陰和俊、麻永平、張洪華、張鋒、黨蓉、殷禮明、宋黎定等一大批西電航天人為中國航天夢藍圖的實現奉獻著源源不斷的西電力量。

17.浙江大學

此前,在天和號核心艙內部,搭載著一套由浙大自主設計的專業生理參數檢測儀器。早在2011年,無創心功能監測儀就隨「天宮一號」升入太空,首次實現航天員血壓和心血管參數的無創連續監測。

18.天津科技大學

研製「空間機械臂維修專用工具」等配套產品,為我國在軌運行機械臂艙體表面巡檢、航天員出艙等任務順利完成提供有力保障。

19.上海交通大學

無線圖像傳輸技術成功保障神舟飛船返回艙搜救指揮任務。

20.中國人民解放軍空軍航空大學

湧現出航天英雄楊利偉、翟志剛和航天員費俊龍、聶海勝、劉伯明、景海鵬、張曉光、葉光富,中國第一位女航天員劉洋等一大批英雄模範。

21.大連海事大學

神舟十五號載人飛船包含任務:大連海事大學「空間輻射計量及生物損傷評估技術」項目。

22.黑龍江大學

一對甜菜單胚細胞質雄性不育系(不育率100%)和保持系種子,搭載神舟十四號載人飛船進入太空,啟動空間搭載實驗。

23.湘潭大學&湖南大學

2013年以來,湘潭大學工業設計團隊在馬秋成教授帶領下,先後承擔了空間站系列載人航天裝備的工業設計任務。其中,羅建平老師(時任湘潭大學講師,後任湖南大學設計藝術學院助理教授,並組建航天產品科研團隊,繼續完成該項目的實施與完善)主持完成了空間站飛天艙外服工業設計項目。李江泳老師主持完成了空間核心艙衛生區子系統工業設計項目。余從剛老師主持完成了空間站任務航天醫學實驗領域機櫃及單機產品工業設計項目。

24.清華大學

校友貢獻:

中國首批航天員,神舟十二號任務航天員劉伯明

中國首批航天員,神舟十二號任務指令長聶海勝

中國航天科技集團五院空間站總指揮王翔

酒泉衛星發射中心技術部工程師薛輝

中國航天科技集團公司運載火箭技術研究院長征2-F運載火箭總設計師容易

中國航天科技集團五院總體設計部神舟十二號載人飛船總體副主任設計師高旭

中國酒泉衛星發射中心發射測試站航天發射任務副指揮長谷振豐

25.北京大學

航天員王亞平是北京大學新聞與傳播學院碩士畢業生,如今在北京大學心理學院攻讀博士學位。

26.西安理工大學

自控專業(現自動化專業)校友劉峰為長征二號F運載火箭副總設計師。

27.河北工業大學

搭載「神舟八號」飛船與「神舟十號」飛船進行太空育種實驗。

28.北京科技大學

醫腐科技團隊多次參與「天宮」與「神舟」載人系列空間站材料及部件環境適應性研究服務,開展材料腐蝕壽命預測與快速精準評價,解決了「天宮」系列空間站重大腐蝕難題。

計算機與通信工程學院校友楊靜儉為酒泉衛星發射中心氣象室主任,參加了從神舟四號到神舟十四號以及百餘次航天發射氣象保障工作。

29.中國石油大學(北京)

校友張曉萍,參加了包括中國空間站、探月工程等重大航天發射任務90餘次。

30.南京理工大學

校友劉魯江是中國航天科技集團八院805研究所所長,參與中國載人航天工程首個空間站天和核心艙項目研製。他帶領的805所運載火箭研製團隊、天和核心艙項目研製團隊,承擔了長征五號B遙二運載火箭四個助推器的抓總研製工作,天和核心艙柔性太陽電池翼、對接與轉位機構分系統、資源艙結構與總裝等研製工作。

築夢蒼穹的背後,有許多高校貢獻智慧,竭誠擔當。本文篇幅有限,為不完全統計,歡迎大家留言補充。

本文部分素材來源:人民網、新華出版社、各相關高校

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