本報(bào)訊 “用繩索將衛(wèi)星拴起來，然后像放風(fēng)箏一樣放出去”這看似科幻電影里的景象，世界各國的航天科學(xué)家們正努力使其變成活生生的現(xiàn)實(shí)。以繩或鏈把衛(wèi)星與航天飛機(jī)、宇宙飛船或空間站連接起來的繩系衛(wèi)星,不僅有收放方便的優(yōu)勢，還能進(jìn)行近地空間探測、無需推進(jìn)器的空間運(yùn)輸、太空發(fā)電等其他普通衛(wèi)星無法完成的特殊任務(wù)。然而，由于繩系衛(wèi)星的整個(gè)操控過程都是在太空中進(jìn)行，其動(dòng)力學(xué)特性相當(dāng)復(fù)雜。近日，記者獲悉，經(jīng)過多年研究，我校航空宇航學(xué)院博士研究生文浩在繩系衛(wèi)星釋放和回收的動(dòng)力學(xué)與控制領(lǐng)域取得突破，獲得2011年全國優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎(jiǎng)。
　　2004年起，文浩開始攻讀博士學(xué)位，師從胡海巖院士和金棟平教授，著手進(jìn)行繩系衛(wèi)星釋放和回收的動(dòng)力學(xué)控制研究，試圖“力”控繩系衛(wèi)星的釋放和回收?？芍^“牽一發(fā)而動(dòng)全身”，文浩介紹說，“受風(fēng)箏啟發(fā)而發(fā)明的繩系衛(wèi)星，是一項(xiàng)頗具發(fā)展前景的技術(shù)，但它并不像在地面放風(fēng)箏那樣簡單。由于系繩通常由毫米級(jí)粗細(xì)的材料組成，具有振動(dòng)衰減慢、柔性大的特點(diǎn)，當(dāng)它被置于空間環(huán)境并與衛(wèi)星相互影響、相互作用時(shí)，極易產(chǎn)生一系列復(fù)雜的擺動(dòng)及振動(dòng)。在繩系衛(wèi)星釋放及回收過程中，系繩長度等的變化也會(huì)導(dǎo)致系繩擺動(dòng)及振動(dòng)幅度的變化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起繩索斷裂，導(dǎo)致衛(wèi)星丟失、系統(tǒng)失效。”因此，為使繩系衛(wèi)星運(yùn)行安全，對(duì)系繩的動(dòng)力加以控制就很有必要。正是在“繩索的動(dòng)靜之間”，他開始了博士期間的艱難求索。
　　研究中，文浩“三管齊下”，從理論分析、數(shù)值計(jì)算、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)三方面研究了繩系衛(wèi)星釋放和回收的動(dòng)力學(xué)控制問題。多個(gè)“首次研究”使他掌握了系繩長短、俯仰角大小、電流強(qiáng)弱等變化時(shí)系繩張力及彈性振動(dòng)的最優(yōu)控制技術(shù)及具有通用性的控制方法；創(chuàng)建了我國首套繩系衛(wèi)星控制地面模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)；成功進(jìn)行了我國首例受控繩系衛(wèi)星回收和釋放的地面控制實(shí)驗(yàn)。
　　“做研究，不可能一蹴而就，是一個(gè)不斷深入的過程。失敗后不放棄，就會(huì)離成功更近些。”博士期間，在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下，文浩在繩系衛(wèi)星動(dòng)力學(xué)控制領(lǐng)域的研究日益深入，其科研能力不斷提升。曾獲得校級(jí)博士學(xué)位論文創(chuàng)新與創(chuàng)優(yōu)基金項(xiàng)目的資助；在 《中國科學(xué)》《JournalofGuidance,Control,andDynamics》《力學(xué)學(xué)報(bào)》等國內(nèi)外著名期刊上發(fā)表多篇學(xué)術(shù)論文。
　　“在繩系衛(wèi)星的發(fā)展中，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存?！蔽暮铺寡?，由于在實(shí)驗(yàn)室模擬完成的繩系衛(wèi)星的試驗(yàn)和太空中真實(shí)的試驗(yàn)有很大的不同，因此他不會(huì)滿足于已有的研究成果，將協(xié)同南航的繩系衛(wèi)星項(xiàng)目組持續(xù)發(fā)力，以“力”克更多的技術(shù)難關(guān)。