清華科技助圓天宮夢 - 清華年夜學消息網(wǎng)

• 參加世貿構造后中國稅制的改造趨向
• 鄉(xiāng)村稅費改造的標的目的與相干政策抉擇
• 鄉(xiāng)村稅費改造與同一城鄉(xiāng)稅制成績的綜述
• 對于處所稅改造的思考
• 對于鄉(xiāng)村稅費改造的切磋

●記者 周襄楠 呂露英 高原

　　航天技術作為天下上最為“高精尖”的工程迷信的技術集成，每個渺小的環(huán)節(jié)和計劃城市挑釁人類目前所知和所做的極限。在天宮一號的設計和研發(fā)過程當中，清華人以他們獨有的智慧和義務感，在軌道運轉、航天員安康監(jiān)測、交會對接、艙體強度與壽命、對地觀測接收系統(tǒng)解調設備等方面做了大批的原創(chuàng)性科研任務，杰出地實現(xiàn)了航天部分交給他們的科研攻關任務。

圖為天宮一號目標飛行器結構示用意。來源：新華社

清華聰明破解天宮困難

　　與我國以往發(fā)射的太空飛行器不同，天宮一號需要在太空做長時間的駐留，這對艙體是一種史無前例的磨練：艙體長時間裸露在太陽輻照或地球暗影當中，這類冷熱輪回會引發(fā)艙體材料顯明的收縮和壓縮，從而惹起艙體結構的“熱應力委靡”；艙體內部的壓力環(huán)境為超高真空，而艙體內是合適宇航員保存的一個尺度大氣壓的壓力環(huán)境，艙體在表里壓差的作用下會產生應力和應變；假如艙體有渺小的名義裂紋，這些裂紋是不是會在太空駐留階段持續(xù)擴大？

　　針對這些成績，對天宮一號艙體的強度和預期壽命停止測算和剖析就顯得尤其重要。航院的莊茁教學和由小川教員率領博士后買歌菲熱提和研究生胡盈輝在這方面做了年夜量的力學實踐建模和構造分析任務，同時合營艙體資料進行了試驗。從2008年至2011年，他們與中國空間技術研究院的研發(fā)職員通力共同，在理論建模、盤算分析和材料實驗的研發(fā)進程中，充足斟酌艙體在出產制備、運輸?shù)跹b、發(fā)射入軌和在軌退役階段所處的分歧環(huán)境和工況，既要保障艙體強度滿意工程需要，又要防止“應力會合”從而發(fā)生艙體的單薄部位，模仿了簡直可能想到的各類情況身分和不測事變，為艙體的材料抉擇和結構設計計劃提供了踏實的利用研究結果。

　　天宮一號之后，打算將發(fā)射“神八”、“神九”、“神十”與之交會并對接。交會對接成功無疑是組成將來空間實驗站的癥結，并且這是環(huán)球公認的航天技術難題。天宮一號與神州八號對接的過程，就猶如太空中兩列不鐵軌的高速運行的列車完成首尾相接，交會要穩(wěn)、準，對接不但要嚴絲合縫，還要把二者的設備都銜接上。這需要在每個細小的環(huán)節(jié)上做好變化的預案，每種預案的產生都要經(jīng)過精細的分析計算。

　　航院副教授寶音賀西擔任，龔勝平、蔣方華、李俊峰等教師以及多位博士生組成的團隊承擔起這套分析計算軟件的開發(fā)。從2006年到2008年，經(jīng)過與航天部門研究人員的通力協(xié)作和調試，他們成功地開發(fā)了一套分析計算軟件，能夠無力地協(xié)助中國航天空間技術研究院設計這些預案，從而確保天宮一號和神舟八號飛船的順遂交會。

　　天宮一號的對接機構共有118個傳感器進行測量，5個把持器接發(fā)指令，上千個齒輪軸承進行力和活動的傳遞，數(shù)以萬計的整機和緊固件組成龐雜的、電機一體化的周邊式對接機構。對接難度之高不可思議。故人會對接須要在海洋上做各種模擬實驗，以確保升空以后對接機構和交會對接過程的畸形運轉。任革學教授和陸秋海教授等人帶領的課題組參與了空間交會對接技術的研發(fā)。他們參與了對接機構動力學仿真與復核，對接機構非線性動力學參數(shù)實驗方案設計，對接機構非線性動力學實驗模型，開發(fā)并交付了響應的實驗分析軟件，幫助完成了我國第一個對接機構樣機的地面非線性動特性實驗，這些都是確保飛行器升空之后完成成功交會對接的基礎。

“清華發(fā)明”設備天宮一號

　　在天宮一號目的飛行器外部和地面接收系統(tǒng)中，也有清華人研發(fā)的高科技產品——航天員安康監(jiān)測系列產物和地面接收系統(tǒng)的解調設備。

　　為了摸索航天員持久駐留太空的醫(yī)學變更法則，并對各種健康問題采用防護，同時知足他們功課練習的需求，從2006年起，經(jīng)由用時5年的研發(fā)，經(jīng)由過程多少百次的實驗和測試，我校研發(fā)了海內開創(chuàng)的航天員健康監(jiān)測產品——品質丈量儀、神經(jīng)肌肉安慰儀和靜態(tài)心電數(shù)據(jù)讀取安裝。依據(jù)中國航天員核心的醫(yī)學需求，組成了由航院李路明傳授領銜，航院先生郝紅偉、胡春華、楊岱強、陸秋海、任革學、馬伯志、劉方軍，精儀系老師劉瑩、高志、肖麗英，基本產業(yè)訓練中央教師李雙壽，另有多位研究生，美術學院工業(yè)設計系等院系、部門組成的，領有50余名成員、充分應用我校多學科資本的、跨院系的攻關團隊。

　　航天員質量測量儀能在失重前提下“稱量”人體質量，反應航天員飛行時代體重的變化。體重是表征人體健康的重要目標，這個在地面上其實不復雜的問題，到了天上卻由于失重而變得艱苦重重。李路明帶領團隊迎難而上，提出了一整套處理方案，克服了飛船外部裝置和應用空間狹窄、測量設備分量要求刻薄、真空環(huán)境、高測量精度和反復精度、地面模擬試驗、空間測量標定等一系列挑戰(zhàn)，最終研制成功一套可以在軌準確測量航天員體重的設備，實現(xiàn)了從科學主意到上天產品的奔騰。

　　神經(jīng)肌肉刺激儀由郝紅偉副研究員負責，是在太空對航天員的下肢肌肉施加電脈沖刺激，輔助航天員抗衡骨喪失和肌肉萎縮。若何能夠有用反抗失重效應，并盡可能少影響航天員正常工作操縱？項目組提出了電刺激的解決方案，研制出一種便攜式的神經(jīng)肌肉安慰儀。此后，航天員無望在身上貼好電極，刺激儀放置在工作服口袋內，在工作、生涯的同時就可以實現(xiàn)醫(yī)治。項目組還根據(jù)西醫(yī)針灸的理論，證明刺激部位選擇在某些穴位，電刺激還有減緩疲憊、調理精神狀況的功能。

　　動態(tài)心電數(shù)據(jù)讀取裝置名目由胡春華擔任，其重要感化是將航天員的心電數(shù)據(jù)讀掏出來，通報到飛船長控計算機，再由主控計算機經(jīng)過六合鏈路下傳到地面。正確、牢靠的心電數(shù)據(jù)是航天員健康情形的重要判據(jù)。項目組以高度的責任心和不懼艱苦的精神，加班加點，嚴厲依照飛船整體的新接口標準和工程要求進行分析、設計和制作，終極定時保質保量完成了靜態(tài)心電數(shù)據(jù)讀取裝置的研制。

　　升空的天宮一號存在“對地觀測”的功效，即在地面產生海嘯、地動等地質災禍的時辰，天宮一號等飛翔器能夠對空中停止高辨別率光譜觀察。從2008年起，電子系衛(wèi)星遙感技巧研討室承當了“對地不雅測”這個義務中空中接收體系中解調裝備的研制，他們研發(fā)的解調器作為前端數(shù)據(jù)吸收與后端數(shù)據(jù)處理中的要害環(huán)節(jié)，為天宮一號探測數(shù)據(jù)的準確接受處置供給了主要保證。今朝他們研制的解調器已裝備三亞跟喀什兩個接收站中。

　　自2008年發(fā)展天宮一號解調器的研制以來，在副教授陳金樹的帶領下，研究室徐璐、江維、樊小明等師生十余人在研究室曾經(jīng)獲得的調制解調節(jié)論與技術、信道編譯碼、軟件無線電等方面的一系列前沿技術成果的基礎上，戰(zhàn)勝重重難題，實現(xiàn)了從理論立異、技術翻新到工程創(chuàng)新的逾越。解調器針對對地觀測數(shù)據(jù)傳輸?shù)某�高速度，研究室提出了基于簡略神�?jīng)收集的盲平衡算法，很好地彌補了傳輸信道的幅相不平展及非線性失真等不幻想特性，將全信道的解調喪失從系統(tǒng)總師原定的4dB下降到1dB，大大進步了系統(tǒng)在卑劣環(huán)境下的接收才能。研制過程中，清華國度嚴重科技專項治理辦公室以其樹立的科研和質量管理系統(tǒng)嚴格節(jié)制研制全過程，保證向天宮一號地面系統(tǒng)提供運行穩(wěn)定可靠的型號設備。目前，研究室一方面開展新技術攻關，進行產品完美和工程化，為我國下一代對地觀測的數(shù)據(jù)傳輸提供技術貯備。

以清華精神踐行航天精神

　　與天宮一號相干的科技攻關，時間緊任務重，只能勝利不克不及掉敗，而且它們都有工程應用的需求，這些對介入攻關的師生都是宏大的挑戰(zhàn)。

　　在艙體強度與壽命的研究課題中，加入項目研究的2008級碩士研究生胡盈輝的工作遭到了航天部門合作單元以及導師莊茁的充分確定。因為項目自身的要求，胡盈輝在相稱長的一段時間內每天都到中國空間技術研究院下班，與工程師們共同探討制訂設計方案。有時刻為了一個設計方案或是一組實驗數(shù)據(jù)，在實驗室“連軸轉”也是常有的事件。

　　在與上海航天技術研究院獨特完成初次對接機構樣機的地面非線性動特征實驗后，陸秋海把海量的實驗數(shù)據(jù)拿回實驗室，帶著研究生閔建琴、曹學奇天天分析數(shù)據(jù)到深夜，連著干了一個多月，終于把數(shù)據(jù)分析結束，并且獲得了使人滿足的成果。

　　在交會對接分析計算軟件的開發(fā)過程中，航院博士生龔勝平（2010年博士后出站留校任教）迎難而上，與導師和同窗共同努力處理了基礎的計算模型成績。然而要將一個雛形的計算模子轉化為可以運用的軟件，只要長久的4個月時間。龔勝平與蔣方華（2011年博士后出站留校任教）、湯波（2008年結業(yè)后到中國運載火箭技術研究院工作）三位博士生充分施展各自專長，構成“鐵三角”，分工配合，持續(xù)奮戰(zhàn)，終究在航天部門請求的時光節(jié)點之前完成了軟件的開辟工作。

　　在上天產品的研制過程中，實現(xiàn)技術演示只是萬里長征走完第一步。為了精確取舍材料器件和工藝線路，博士生嚴輝等項目組成員曾累計幾個月住在湖北的相關生產單位，一同參加生產和試驗。在項目實行過程中，團隊還建破了極強的質量觀點，這在航天員健康監(jiān)測范疇中是天下高校的唯一份。

　　在質量測量儀項目進度最緩和的時分，項目組的教師、研究生、工人們在一路沒日沒夜地攻關，邊分析測試結果曲線，邊進行設計優(yōu)化，車間即時進行產品修正，劉瑩先生發(fā)高燒40度還保持在車間測試分析，最終在春節(jié)頭幾天完成了階段驗收。在航院動力學與振動研究所進行質量測量儀的氣浮臺地口試驗連續(xù)了數(shù)月，陸秋海教授賜與了鼎力的支撐。每天氛圍緊縮機的噪聲震耳欲聾，但師生們曉得是為載人航天辦事，沒有任何牢騷。在地面上經(jīng)過氣浮對消重力，同時要求被測工具要堅持盡量的剛度、穩(wěn)固，才干驗證測試方式的可行性和精度，為此陳榮敏等多名研究生承擔起試驗者的腳色，每次試驗上去，頭昏眼花惡心,清華培訓課程，當?shù)孟べ|測儀上天的新聞時，他們每小我都沖動萬分。

　　在與航天航空部門協(xié)力攻關的同時，清華學子也對航天精力和航天人的作風感同深受。參加對接能源學研究項目標3位研究生湯家力、余磊、洪迪峰在研發(fā)過程中屢次和我國有名航天科學家陸元9、梁思禮院士等進行深刻切磋，可貴親熱巨匠的機遇讓年青的學子懂得到中國第一代航天人樸實的愛國情懷、謹嚴的科學立場和工作風格。

　　據(jù)統(tǒng)計，近幾年，航院90%以上的卒業(yè)生挑選到國家重點行業(yè)和領域工作，此中絕大局部選擇了航天、航空、帆海和國防單位。畢業(yè)生中，構成了“大家發(fā)憤上大舞臺、成大奇跡、有高文為”的可喜局勢。

起源：新清華 第1855期