中國航天科工：小加速度計(jì)要在“天舟一號(hào)”打兩份工

　　天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船20日晚從文昌航天發(fā)射場出發(fā)，中國航天科工集團(tuán)公司三院33所派出一“支”奇兵。

　　“奇兵”學(xué)名為石英撓性加速度計(jì)，是一種通過敏感石英擺片相對(duì)位置變化來檢測加速度的精密慣性傳感器。

　　“加速度計(jì)能夠幫助測量速度、位置等重要信息，為飛行和交會(huì)對(duì)接提供必要的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。”33所的石英撓性加速度計(jì)主任設(shè)計(jì)師魏超說。

　　小小加速度計(jì)，“功勞簿”卻已寫了不少。從“神舟一號(hào)”到“神舟七號(hào)”，它成功為飛船返回艙提供了精確的測量；從“神舟八號(hào)”到“神舟十一號(hào)”，它身兼數(shù)職，為交會(huì)對(duì)接提供速度增量測量、為飛船姿態(tài)控制提供微重力測量、為飛船返回艙提供速度測量。

　　自2016年7月入列以來，先后完成了“神舟十一號(hào)”與“天宮二號(hào)”交會(huì)對(duì)接、長征五號(hào)運(yùn)載火箭“首飛”等3次任務(wù)，參與執(zhí)行了多次關(guān)鍵弧段的測控在已經(jīng)完成的嫦娥三號(hào)飛行任務(wù)和即將開展的嫦娥五號(hào)飛行任務(wù)中，它依然是不可或缺的重要產(chǎn)品。

　　魏超說，“太空之旅”看似浪漫，但空氣越來越稀薄，大氣壓力越來越低，為保證交會(huì)對(duì)接高精度的測量要求，他們給石英撓性加速度計(jì)穿上一套密不透風(fēng)的“外衣”，防止內(nèi)部氣體在真空環(huán)境下的泄漏。

　　“這還不夠。”魏超說，為給“天舟一號(hào)”提供最可靠的產(chǎn)品，33所技術(shù)人員在8個(gè)月的時(shí)間里對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了溫度循環(huán)、振動(dòng)沖擊、低氣壓、離心實(shí)驗(yàn)等苛刻的試驗(yàn)驗(yàn)證，其中精度測試要反復(fù)開展20遍以上“才能選出綜合性最優(yōu)的產(chǎn)品”。

　　在天舟一號(hào)飛行任務(wù)中，石英撓性加速度計(jì)還要“多打一份工”：它是“天舟一號(hào)”微重力主動(dòng)隔振平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證的重要組件，將對(duì)載荷六自由度的空間運(yùn)動(dòng)作精確測量，幫助平臺(tái)精準(zhǔn)消除振動(dòng)。

　　魏超解釋，“空間微重力主動(dòng)隔振平臺(tái)”將服務(wù)于中國未來實(shí)驗(yàn)室上的空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷的支撐平臺(tái)。它采用磁懸浮主動(dòng)隔振技術(shù)，利用一定的手段防止振動(dòng)影響，為流體物理與燃燒、空間基礎(chǔ)物理、空間材料科學(xué)、空間生命科學(xué)和生物技術(shù)等學(xué)科的微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供實(shí)驗(yàn)環(huán)境保障。

　　評(píng)價(jià)平臺(tái)隔振性能好壞的主要技術(shù)指標(biāo)是空間科學(xué)試驗(yàn)載荷的微重力加速度大小，為使其達(dá)到理想的微重力加速度水平，要對(duì)載荷六自由度的空間運(yùn)動(dòng)作精確測量——小小加速度計(jì)就得“出馬”。如果沒有它，隔振平臺(tái)就不知道該化解多大的振動(dòng)影響。

　　魏超說，如果是重力環(huán)境下測量加速度的難度好比是觀測一個(gè)鐵球砸在地上產(chǎn)生的影響，那微重力測量幾乎就等同于觀測一根頭發(fā)絲掉在地上產(chǎn)生的影響。

　　他說，石英撓性加速度計(jì)還具有低噪聲的優(yōu)勢，有助于系統(tǒng)更加快捷準(zhǔn)確地提取關(guān)鍵數(shù)據(jù)，“有望在更加宏偉的探測任務(wù)中再次帶給人們驚喜”。(完)

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