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媒体同期声丨《新华日报》科技周刊报道天和核心舱背后的南航智慧

发布时间:2021-12-31浏览次数:380发布者:王伟来源:南京航空航天大学新闻网

编者按:12月29日,《新华日报》科技周刊年终盘点,推出专题报道《“四个面向”导向 科学家精神闪烁时代光华》,对话江苏四位科学家,回顾“十四五”开局之年的创新印记。南航创新港建设管理办公室副主任、机电学院田威教授受邀对话,畅谈天和核心舱背后团队智慧以及南航国际创新港建设。现刊载相关报道内容如下:



在去年9月的科学家座谈会上,习近平总书记对科技创新作出坚持“四个面向”的战略部署,吹响了开启建设世界科技强国新征程的号角。面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,科技报国的践行者和示范者们,正面向重大场景加快关键技术研发,加速落地前沿成果,抢占先机、迎难而上,打开更崭新的科学天地,奋力跑出了科技强国的加速度。


航天强国、数字中国、低碳强国、健康中国……对标国家战略,是江苏广大科技工作者的光荣使命和责任担当。


岁末年终,《科技周刊》记者对话四位科学家,回顾“十四五”开局之年的创新印记。


天和核心舱发射成功,标志着新的探索已经开始


今年4月29日,搭载空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭,在中国文昌航天发射场点火升空,随着天和核心舱与火箭成功分离,进入预定轨道,太阳能帆板两翼顺利展开且工作正常,发射任务取得圆满成功。


天和核心舱背后凝聚着江苏智慧,南京航空航天大学多位教授参与,其中南京航空航天大学机电学院田威教授团队在“核心舱复杂结构原位多机器人协同装配技术”方面为核心舱顺利研制提供了技术支撑。回首这一年,田威为能参与国家航天重大前沿项目感到无限自豪和满足,“航天产业始终站在人类科技的制高点上,围绕天和核心舱开展的工作是航天技术装备的前沿发展方向。”田威告诉记者,中国空间站天和核心舱“块头”很大,竖起来有6层楼之高,这样的“庞然大物”机械结构还很漂亮,背后都是国家航空航天制造的硬实力。


要提升大型结构现场制造的精度和效率,必须提升航天器加工制造能力和水平。田威团队所参与的工作是核心舱装配这一最后的环节。核心舱是一种“弱刚性”的舱体,设备和零件刚性不强,重力下容易发生变形,很难保证设计所需的精度,无法自定位进行装配。


“像这样的大型装配结构,传统机床的加工方式显得过于繁琐,需要在装配中测量误差,拆下来放回机床加工,通过加工、测试、再加工等反复工序。”因此,在天和核心舱的装配中,科研团队研制了移动机器人,围绕舱体进行原位在线的测量加工,测量、加工、装配实现了一体化,有效地缩短了研制周期。“机器人本身也是弱刚性载体,多机器人围绕核心舱协作时如何保持稳定性能,不发生相互影响,从制造工艺到机械控制方面都克服了一系列的挑战。”


重大航空工程持续稳步推进,而科技攻关也不是一蹴而就的。田威告诉记者,多机器人协同装配这项技术就经历了10多年的不断迭代,2015年最早应用到了天宫二号的工作中。团队与航天科技五院北京卫星制造厂等单位合作,每年都一定有几个月时间驻扎在外工作,“去年有三四个月,今年因为疫情原因,大家在外工作了两个月时间。”田威介绍,他的团队有60多个人,有不少博士硕士,老师也不过30岁出头,是一支年轻的队伍。“大家都清楚,受疫情影响,现场工作周期不能太长,因此都在倒排工期加班加点、全力以赴,开展各项测试和重要指标的验证实验。”


天和核心舱发射成功标志着我们新的探索已经开始。田威告诉记者,太空新家将越来越壮大,后面将陆续发射其他舱体,这项技术正在被应用到新的航天舱体中去。团队也正在面向更先进的技术刻苦攻关,“我们要根据太空所需要的制造精度要求,倒推地面的制造状态,保证我们在地面重力环境下制造的零件和装备,满足我们太空工作所需。”


航天事业的特殊需求正在推动制造业的发展,“我们既要仰望星空,又要脚踏实地。”田威介绍,围绕国家重大项目的研究,核心装备实现了自主可控,“在过去大家提到智能装备,都会想到欧美日本等发达国家,在技术研发当中,我们在机器人精度补偿、智能控制的技术方面做了很多工作,实现了国产机器人的高精度化,为相关领域提供了国产化高精度的机器人设备。”


目前,田威还在助力这一前沿科技技术加速落地。他说,南京航空航天大学今年启动了国际创新港建设,在做好“飞天”文章中,助力高水平科技自立自强,创新港将聚焦高端装备、智能制造、电子信息等重点领域,打造空天科技创新园、智能制造创新园、新动力新能源新材料创新园等,协同国内龙头企业的需求和资源,集聚到创新港中进行共同攻关,构建“创新团队+研究院+实验室+创新平台”的产学研深度融合新模式,让面向科技前沿的成果加速落地,着力打造人才培养大平台、集成攻关大平台、产教融合大平台、创新创业大平台。


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