中国航天科工:小加速度计要在“天舟一号”打两份工

2017-04-21 19:00:25 来源: 中国新闻网 作者: 张素 唐新培

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中新网海南文昌4月21日电 (张素 唐新培)天舟一号货运飞船20日晚从文昌航天发射场出发,中国航天科工集团公司三院33所派出一“支”奇兵。

“奇兵”学名为石英挠性加速度计,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传感器。

“加速度计能够帮助测量速度、位置等重要信息,为飞行和交会对接提供必要的实时数据。”33所的石英挠性加速度计主任设计师魏超说。

小小加速度计,“功劳簿”却已写了不少。从“神舟一号”到“神舟七号”,它成功为飞船返回舱提供了精确的测量;从“神舟八号”到“神舟十一号”,它身兼数职,为交会对接提供速度增量测量、为飞船姿态控制提供微重力测量、为飞船返回舱提供速度测量。

自2016年7月入列以来,先后完成了“神舟十一号”与“天宫二号”交会对接、长征五号运载火箭“首飞”等3次任务,参与执行了多次关键弧段的测控在已经完成的嫦娥三号飞行任务和即将开展的嫦娥五号飞行任务中,它依然是不可或缺的重要产品。

魏超说,“太空之旅”看似浪漫,但空气越来越稀薄,大气压力越来越低,为保证交会对接高精度的测量要求,他们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。

“这还不够。”魏超说,为给“天舟一号”提供最可靠的产品,33所技术人员在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,其中精度测试要反复开展20遍以上“才能选出综合性最优的产品”。

在天舟一号飞行任务中,石英挠性加速度计还要“多打一份工”:它是“天舟一号”微重力主动隔振平台关键技术验证的重要组件,将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。

魏超解释,“空间微重力主动隔振平台”将服务于中国未来实验室上的空间科学实验载荷的支撑平台。它采用磁悬浮主动隔振技术,利用一定的手段防止振动影响,为流体物理与燃烧、空间基础物理、空间材料科学、空间生命科学和生物技术等学科的微重力科学实验提供实验环境保障。

评价平台隔振性能好坏的主要技术指标是空间科学试验载荷的微重力加速度大小,为使其达到理想的微重力加速度水平,要对载荷六自由度的空间运动作精确测量——小小加速度计就得“出马”。如果没有它,隔振平台就不知道该化解多大的振动影响。

魏超说,如果是重力环境下测量加速度的难度好比是观测一个铁球砸在地上产生的影响,那微重力测量几乎就等同于观测一根头发丝掉在地上产生的影响。

他说,石英挠性加速度计还具有低噪声的优势,有助于系统更加快捷准确地提取关键数据,“有望在更加宏伟的探测任务中再次带给人们惊喜”。(完)

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