本報訊 6月25日晚，“長征七號”火箭在海南文昌成功首飛，標志著我國載人航天工程和新一代運載火箭研制取得重大突破。在這一壯舉背后，我校多項技術成果發(fā)揮重要作用。
　　新一代大推力液氧煤油發(fā)動機是“長征七號”的動力“心臟”，推力室作為火箭發(fā)動機的關鍵部件，其身部的銅鋼高強度焊接是推力室研制的關鍵技術之一。先進焊接與連接國家重點實驗室張秉剛教授、馮吉才教授團隊協(xié)同航天六院開展了銅鋼高質量焊接技術攻關研究，完成的銅鋼電子束焊接技術研究成果應用于“長征七號”新型大推力液氧煤油發(fā)動機制造。課題組提出了復合界面強化理論，研發(fā)出電子束自熔釬焊技術，解決了銅鋼薄壁接頭脆性相與組織控制、焊縫成形及接頭變形控制的難題，實現(xiàn)了新一代液氧煤油大推力發(fā)動機的高質量焊接，使我國對該類發(fā)動機特定結構組件的焊接技術躋身國際先進行列。該技術前期已經在“長征六號”上得到了首次驗證，這次在“長征七號”上得到穩(wěn)定應用，并將助力后續(xù)即將發(fā)射的“長征五號”大推力火箭。
　　作為無毒無污染、高可靠性的新一代運載火箭，“長征七號”最大的亮點之一就是采用了先進的液氧煤油發(fā)動機。如果說發(fā)動機是火箭的“心臟”，那么增壓輸送系統(tǒng)就是“血管”。五通件是增壓輸送系統(tǒng)的關鍵構件，工作時承受著零下183℃的低溫、沖擊和振動等苛刻載荷，只有采用整體結構，才能滿足“長征七號”的高可靠性要求。整體結構五通件的形狀十分復雜，壁厚均勻性要求極嚴，現(xiàn)有技術無法制造出來，成了型號研制的瓶頸難題。材料學院流體高壓成形技術研究所苑世劍教授、徐永超教授等科研人員接到任務后，利用多年潛心研究的流體高壓成形理論和技術，大膽地提出了制造整體結構五通件的全新技術：利用流體介質以柔克剛、如影隨形的特點，把簡單的平板坯料成形為整體結構五通件。研究團隊解決了起皺、破裂、橘皮等缺陷，通過計算機仿真和大量實驗，攻克了一系列技術難題，成功地研制出了整體結構五通件，并通過“長征七號”火箭從初樣到正樣的各種測試考核，被確定為正式產品，確保了型號研制進度。火箭總體單位航天一院認為，哈工大采用具有自主知識產權的流體高壓成形技術，在國際上首次研制出整體結構五通件，大幅提高了低溫燃料增壓輸送系統(tǒng)的可靠性，為我國運載火箭升級換代起到了不可替代的作用。
　　“長征七號”運載火箭的“光電目標成像系統(tǒng)不僅需要高空在軌飛行時低溫真空或低壓環(huán)境下穩(wěn)定工作，同時還要保證地面測試、發(fā)射初期的常溫常壓環(huán)境下性能可靠。為了適應如此惡劣的環(huán)境，同時不增加系統(tǒng)額外的檢測、調整組件，光學目標仿真與測試技術研究所康為民教授、張建隆副教授帶領的課題組先后攻克了真空低壓和常壓多種狀態(tài)下的被動自適應光學調整技術，大溫度范圍（120℃區(qū)間）的被動光學無熱化設計技術，以及抗輻射、抗電子屏蔽的高性能光機防護技術。該光電目標成像系統(tǒng)在軌可靠運行，順利完成了“長征七號”載荷的既定任務。
　　“長征七號”搭載的“遨龍一號”飛行器由航天一院研發(fā)中心抓總，是我國在空間碎片主動清理領域的首次在軌驗證。此次飛行試驗是在前期技術研究和地面試驗的基礎上，以模擬的空間碎片為目標，驗證碎片清除關鍵技術，任務結束后飛行器進行鈍化處理。宇航空間機構及控制研究中心鄧宗全教授團隊承擔了 “遠征1A上面級”主載荷——“遨龍一號”飛行器及碎片模擬器分離解鎖裝置研制任務。課題組相繼攻克了剛柔混合多體系統(tǒng)高剛度分布鎖定、多點解鎖機構高可靠同步分離等多項技術難題，成功保障了此次在軌驗證任務的圓滿成功。作為空間飛行器的可靠性單點，連接分離裝置是決定飛行器在軌任務能否順利實施的關鍵環(huán)節(jié)。本次在軌分離是我校先進連接分離技術在“試驗七號”衛(wèi)星和“玉兔號”月球車后的第三次空間應用，該技術成果后續(xù)還將為我國空間站機械臂及多個型號衛(wèi)星保駕護航。
　　“長征七號”火箭首發(fā)中搭載了多用途飛船縮比返回艙，是我國正在研制的新一代載人飛船的首次實驗飛行。縮比返回艙采用了“上面小、下面大”的倒錐形，本次實驗飛行將驗證倒錐形所帶來的氣動外形的變化對航天飛行產生的影響。獲取返回艙在軌自由飛行氣動數(shù)據(jù)在我國尚屬首次。航天學院復合材料與結構研究所（特種環(huán)境復合材料技術重點實驗室）孟松鶴教授團隊針對多用途飛船縮比返回艙的氣動參數(shù)測量任務，研制了3種專用飛行測試傳感器，分別測試返回艙再入過程中氣動熱環(huán)境的熱流密度、壓力以及防熱結構內部的溫度響應。從2014年1月開始，我校作為氣動參數(shù)測量傳感器的總體單位，完成了近40套飛行測試傳感器的設計、生產、試驗與地面風洞考核，于2015年12月底提交總體部，并參與了相關地面測試。多用途飛船縮比返回艙完成飛行實驗返回后，我校將負責氣動參數(shù)測量數(shù)據(jù)的分析與解算，為新一代載人飛船的外形設計、防熱設計方案評價提供依據(jù)。 （記宣）