清华科技助圆天宫梦 - 清华年夜学消息网

• 参加世贸构造后中国税制的改造趋向
• 乡村税费改造的标的目的与相干政策抉择
• 乡村税费改造与同一城乡税制成绩的综述
• 对于处所税改造的思考
• 对于乡村税费改造的切磋

●记者 周襄楠 吕露英 高原

　　航天技术作为天下上最为“高精尖”的工程迷信的技术集成，每个渺小的环节和计划城市挑衅人类目前所知和所做的极限。在天宫一号的设计和研发过程当中，清华人以他们独有的智慧和义务感，在轨道运转、航天员安康监测、交会对接、舱体强度与寿命、对地观测接收系统解调设备等方面做了大批的原创性科研任务，杰出地实现了航天部分交给他们的科研攻关任务。

图为天宫一号目标飞行器结构示用意。来源：新华社

清华聪明破解天宫困难

　　与我国以往发射的太空飞行器不同，天宫一号需要在太空做长时间的驻留，这对舱体是一种史无前例的磨练：舱体长时间裸露在太阳辐照或地球暗影当中，这类冷热轮回会引发舱体材料显明的收缩和压缩，从而惹起舱体结构的“热应力委靡”；舱体内部的压力环境为超高真空，而舱体内是合适宇航员保存的一个尺度大气压的压力环境，舱体在表里压差的作用下会产生应力和应变；假如舱体有渺小的名义裂纹，这些裂纹是不是会在太空驻留阶段持续扩大？

　　针对这些成绩，对天宫一号舱体的强度和预期寿命停止测算和剖析就显得尤其重要。航院的庄茁教学和由小川教员率领博士后买歌菲热提和研究生胡盈辉在这方面做了年夜量的力学实践建模和构造分析任务，同时合营舱体资料进行了试验。从2008年至2011年，他们与中国空间技术研究院的研发职员通力共同，在理论建模、盘算分析和材料实验的研发进程中，充足斟酌舱体在出产制备、运输吊装、发射入轨和在轨退役阶段所处的分歧环境和工况，既要保障舱体强度满意工程需要，又要防止“应力会合”从而发生舱体的单薄部位，模仿了简直可能想到的各类情况身分和不测事变，为舱体的材料抉择和结构设计计划提供了踏实的利用研究结果。

　　天宫一号之后，打算将发射“神八”、“神九”、“神十”与之交会并对接。交会对接成功无疑是组成将来空间实验站的症结，并且这是环球公认的航天技术难题。天宫一号与神州八号对接的过程，就犹如太空中两列不铁轨的高速运行的列车完成首尾相接，交会要稳、准，对接不但要严丝合缝，还要把二者的设备都衔接上。这需要在每个细小的环节上做好变化的预案，每种预案的产生都要经过精细的分析计算。

　　航院副教授宝音贺西担任，龚胜平、蒋方华、李俊峰等教师以及多位博士生组成的团队承担起这套分析计算软件的开发。从2006年到2008年，经过与航天部门研究人员的通力协作和调试，他们成功地开发了一套分析计算软件，能够无力地协助中国航天空间技术研究院设计这些预案，从而确保天宫一号和神舟八号飞船的顺遂交会。

　　天宫一号的对接机构共有118个传感器进行测量，5个把持器接发指令，上千个齿轮轴承进行力和活动的传递，数以万计的整机和紧固件组成庞杂的、电机一体化的周边式对接机构。对接难度之高不可思议。故人会对接须要在海洋上做各种模拟实验，以确保升空以后对接机构和交会对接过程的畸形运转。任革学教授和陆秋海教授等人带领的课题组参与了空间交会对接技术的研发。他们参与了对接机构动力学仿真与复核，对接机构非线性动力学参数实验方案设计，对接机构非线性动力学实验模型，开发并交付了响应的实验分析软件，帮助完成了我国第一个对接机构样机的地面非线性动特性实验，这些都是确保飞行器升空之后完成成功交会对接的基础。

“清华发明”设备天宫一号

　　在天宫一号目的飞行器外部和地面接收系统中，也有清华人研发的高科技产品——航天员安康监测系列产物和地面接收系统的解调设备。

　　为了摸索航天员持久驻留太空的医学变更法则，并对各种健康问题采用防护，同时知足他们功课练习的需求，从2006年起，经由用时5年的研发，经由过程多少百次的实验和测试，我校研发了海内开创的航天员健康监测产品——品质丈量仪、神经肌肉安慰仪和静态心电数据读取安装。依据中国航天员核心的医学需求，组成了由航院李路明传授领衔，航院先生郝红伟、胡春华、杨岱强、陆秋海、任革学、马伯志、刘方军，精仪系老师刘莹、高志、肖丽英，基本产业训练中央教师李双寿，另有多位研究生，美术学院工业设计系等院系、部门组成的，领有50余名成员、充分应用我校多学科资本的、跨院系的攻关团队。

　　航天员质量测量仪能在失重前提下“称量”人体质量，反应航天员飞行时代体重的变化。体重是表征人体健康的重要目标，这个在地面上其实不复杂的问题，到了天上却由于失重而变得艰苦重重。李路明带领团队迎难而上，提出了一整套处理方案，克服了飞船外部装置和应用空间狭窄、测量设备分量要求刻薄、真空环境、高测量精度和反复精度、地面模拟试验、空间测量标定等一系列挑战，最终研制成功一套可以在轨准确测量航天员体重的设备，实现了从科学主意到上天产品的奔腾。

　　神经肌肉刺激仪由郝红伟副研究员负责，是在太空对航天员的下肢肌肉施加电脉冲刺激，辅助航天员抗衡骨丧失和肌肉萎缩。若何能够有用反抗失重效应，并尽可能少影响航天员正常工作操纵？项目组提出了电刺激的解决方案，研制出一种便携式的神经肌肉安慰仪。此后，航天员无望在身上贴好电极，刺激仪放置在工作服口袋内，在工作、生涯的同时就可以实现医治。项目组还根据西医针灸的理论，证明刺激部位选择在某些穴位，电刺激还有减缓疲惫、调理精神状况的功能。

　　动态心电数据读取装置名目由胡春华担任，其重要感化是将航天员的心电数据读掏出来，通报到飞船长控计算机，再由主控计算机经过六合链路下传到地面。正确、牢靠的心电数据是航天员健康情形的重要判据。项目组以高度的责任心和不惧艰苦的精神，加班加点，严厉依照飞船整体的新接口标准和工程要求进行分析、设计和制作，终极定时保质保量完成了静态心电数据读取装置的研制。

　　升空的天宫一号存在“对地观测”的功效，即在地面产生海啸、地动等地质灾祸的时辰，天宫一号等飞翔器能够对空中停止高辨别率光谱观察。从2008年起，电子系卫星遥感技巧研讨室承当了“对地不雅测”这个义务中空中接收体系中解调装备的研制，他们研发的解调器作为前端数据吸收与后端数据处理中的要害环节，为天宫一号探测数据的准确接受处置供给了主要保证。今朝他们研制的解调器已装备三亚跟喀什两个接收站中。

　　自2008年发展天宫一号解调器的研制以来，在副教授陈金树的带领下，研究室徐璐、江维、樊小明等师生十余人在研究室曾经获得的调制解调节论与技术、信道编译码、软件无线电等方面的一系列前沿技术成果的基础上，战胜重重难题，实现了从理论立异、技术翻新到工程创新的逾越。解调器针对对地观测数据传输的超高速度，研究室提出了基于简略神经收集的盲平衡算法，很好地弥补了传输信道的幅相不平展及非线性失真等不幻想特性，将全信道的解调丧失从系统总师原定的4dB下降到1dB，大大进步了系统在卑劣环境下的接收才能。研制过程中，清华国度严重科技专项治理办公室以其树立的科研和质量管理系统严格节制研制全过程，保证向天宫一号地面系统提供运行稳定可靠的型号设备。目前，研究室一方面开展新技术攻关，进行产品完美和工程化，为我国下一代对地观测的数据传输提供技术贮备。

以清华精神践行航天精神

　　与天宫一号相干的科技攻关，时间紧任务重，只能胜利不克不及掉败，而且它们都有工程应用的需求，这些对介入攻关的师生都是宏大的挑战。

　　在舱体强度与寿命的研究课题中，加入项目研究的2008级硕士研究生胡盈辉的工作遭到了航天部门合作单元以及导师庄茁的充分确定。因为项目自身的要求，胡盈辉在相称长的一段时间内每天都到中国空间技术研究院下班，与工程师们共同探讨制订设计方案。有时刻为了一个设计方案或是一组实验数据，在实验室“连轴转”也是常有的事件。

　　在与上海航天技术研究院独特完成初次对接机构样机的地面非线性动特征实验后，陆秋海把海量的实验数据拿回实验室，带着研究生闵建琴、曹学奇天天分析数据到深夜，连着干了一个多月，终于把数据分析结束，并且获得了使人满足的成果。

　　在交会对接分析计算软件的开发过程中，航院博士生龚胜平（2010年博士后出站留校任教）迎难而上，与导师和同窗共同努力处理了基础的计算模型成绩。然而要将一个雏形的计算模子转化为可以运用的软件，只要长久的4个月时间。龚胜平与蒋方华（2011年博士后出站留校任教）、汤波（2008年结业后到中国运载火箭技术研究院工作）三位博士生充分施展各自专长，构成“铁三角”，分工配合，持续奋战，终究在航天部门请求的时光节点之前完成了软件的开辟工作。

　　在上天产品的研制过程中，实现技术演示只是万里长征走完第一步。为了精确取舍材料器件和工艺线路，博士生严辉等项目组成员曾累计几个月住在湖北的相关生产单位，一同参加生产和试验。在项目实行过程中，团队还建破了极强的质量观点，这在航天员健康监测范畴中是天下高校的唯一份。

　　在质量测量仪项目进度最缓和的时分，项目组的教师、研究生、工人们在一路没日没夜地攻关，边分析测试结果曲线，边进行设计优化，车间即时进行产品修正，刘莹先生发高烧40度还保持在车间测试分析，最终在春节头几天完成了阶段验收。在航院动力学与振动研究所进行质量测量仪的气浮台地口试验连续了数月，陆秋海教授赐与了鼎力的支撑。每天氛围紧缩机的噪声震耳欲聋，但师生们晓得是为载人航天办事，没有任何牢骚。在地面上经过气浮对消重力，同时要求被测工具要坚持尽量的刚度、稳固，才干验证测试方式的可行性和精度，为此陈荣敏等多名研究生承担起试验者的脚色，每次试验上去，头昏眼花恶心,清华培训课程，当得悉质测仪上天的新闻时，他们每小我都冲动万分。

　　在与航天航空部门协力攻关的同时，清华学子也对航天精力和航天人的作风感同深受。参加对接能源学研究项目标3位研究生汤家力、余磊、洪迪峰在研发过程中屡次和我国有名航天科学家陆元9、梁思礼院士等进行深刻切磋，可贵亲热巨匠的机遇让年青的学子懂得到中国第一代航天人朴实的爱国情怀、谨严的科学立场和工作风格。

　　据统计，近几年，航院90%以上的卒业生挑选到国家重点行业和领域工作，此中绝大局部选择了航天、航空、帆海和国防单位。毕业生中，构成了“大家发愤上大舞台、成大奇迹、有高文为”的可喜局势。

起源：新清华 第1855期