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高溫合金4129(高溫合金4169成分)

  

  GE公司采用3D打印制造發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片

  華中科技大學(xué)近日對(duì)外發(fā)布,4月26日,由該校武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(籌)完成成的“大型金屬零件高效激光選區(qū)熔化增材制造關(guān)鍵技術(shù)與裝備(俗稱(chēng)激光3D打印技術(shù))”順利通過(guò)了湖北省科技廳成果鑒定。

  深度融合了信息技術(shù)和制造技術(shù)等特征的激光3D打印技術(shù),由4臺(tái)激光器同時(shí)掃描,為目前世界上效率和尺寸最大的高精度金屬零件激光3D打印裝備。

  該裝備攻克了多重技術(shù)難題,解決了航空航天復(fù)雜精密金屬零件在材料結(jié)構(gòu)功能一體化及減重等“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)難題,實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜金屬零件的高精度成形、提高成形效率、縮短裝備研制周期等目的。

  隨著航空航天裝備不斷向輕量化、高可靠性、長(zhǎng)壽命、低成本方向發(fā)展,一些關(guān)鍵金屬零件復(fù)雜程度越來(lái)越高,制造周期要求越來(lái)越短,使得我國(guó)現(xiàn)有制造技術(shù)面臨系列共性難題。

  如復(fù)雜薄壁精密零件結(jié)構(gòu)-性能一體化制造技術(shù),航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、渦輪等復(fù)雜精密零件的成形技術(shù)等,嚴(yán)重制約了航空航天裝備技術(shù)水平的提高。

  

  金屬零件的激光3D打印技術(shù)是各種3D打印技術(shù)中難度系數(shù)最大也最受?chē)?guó)內(nèi)外關(guān)注的方向之一。

  其中基于自動(dòng)鋪粉的激光選區(qū)熔化成形技術(shù)(Selective Laser Melting,SLM,主要應(yīng)用于航空航天、微電子、醫(yī)療、珠寶首飾等行業(yè))。

  主要特點(diǎn)是加工精度高、后續(xù)幾乎不需要機(jī)械加工,可以制造各種復(fù)雜精密金屬零件,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)功能一體化、輕量化,在航空航天領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用需求。

  但是,成形效率低、成形尺寸有限是該類(lèi)技術(shù)的發(fā)展瓶頸。此前,我國(guó)在SLM技術(shù)領(lǐng)域與國(guó)際先進(jìn)水平相比有較大差距,大部分裝備依賴(lài)進(jìn)口。

  華中科技大學(xué)武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室教授曾曉雁領(lǐng)導(dǎo)的激光先進(jìn)制造研究團(tuán)隊(duì),在國(guó)家863和自然科學(xué)基金項(xiàng)目等資助下,經(jīng)過(guò)十年的長(zhǎng)期努力,在SLM成形理論、工藝和裝備等諸多方面取得了重要成果,特別是突破了SLM成形難以高效制備大尺寸金屬零件等瓶頸。

  

  曾曉雁,武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室 激光與太赫茲技術(shù)功能實(shí)驗(yàn)室副主任,激光先進(jìn)制造技術(shù)研究室主任。

  項(xiàng)目率先在國(guó)際上提出并研制出成形體積為500×500×530mm3的4光束大尺寸SLM增材制造裝備,它由4臺(tái)500W光纖激光器、4臺(tái)振鏡分區(qū)同時(shí)掃描成形,成形效率和尺寸迄今為止同類(lèi)設(shè)備中世界最大。而此前,該裝備最多使用兩臺(tái)光纖激光器,成形效率低。

  項(xiàng)目攻克了多光束無(wú)縫拼接、4象限加工重合區(qū)制造質(zhì)量控制等眾多技術(shù)難題,實(shí)現(xiàn)了大型復(fù)雜金屬零件的高效率、高精度、高性能成形。

  先后自主研制出SLM系列多種裝備,并采用國(guó)產(chǎn)的鈦合金、不銹鋼、高溫合金、鋁合金、鎂合金粉末,實(shí)現(xiàn)了各種復(fù)雜精密零件的成形,其關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)與國(guó)外水平相當(dāng)。

  首次在SLM裝備中引入雙向鋪粉技術(shù),其成形效率高出同類(lèi)裝備的20-40%,標(biāo)志著我國(guó)自主研制的SLM成形技術(shù)與裝備達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。

  

  目前,通過(guò)該技術(shù),已經(jīng)有45種零件在20余種航天型號(hào)研制中得到應(yīng)用,先后為航天發(fā)動(dòng)機(jī)、運(yùn)載火箭、衛(wèi)星及導(dǎo)彈等裝備中6種型號(hào)20余種產(chǎn)品進(jìn)行了樣件研制,5種產(chǎn)品通過(guò)了熱試車(chē),其中4種產(chǎn)品已經(jīng)定型。

  先后有多臺(tái)SLM裝備被航天科技集團(tuán)三大總體研究院用于航天零件的研制與批產(chǎn),所研制的零件不僅大大縮短了產(chǎn)品的研制周期,簡(jiǎn)化了工序,更重要的是將結(jié)構(gòu)-功能一體化,獲得性能優(yōu)良的、輕質(zhì)的零件。

  SLM技術(shù)成形精度高、性能好、且不需要工模具,屬于典型的數(shù)字化過(guò)程,目前在復(fù)雜精密金屬零件的成形中具有不可替代性。

  在精密機(jī)械、能源、電子、石油化工、交通運(yùn)輸?shù)葞缀跛械母叨酥圃祛I(lǐng)域都具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。

  鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為該項(xiàng)目在SLM整體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,其中在SLM裝備的成形尺寸和效率達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,并建議進(jìn)一步拓展材料與裝備的應(yīng)用范圍。

  

  雖然太空中是一種準(zhǔn)真空的條件,但是并不代表這環(huán)境就是多么純凈,相反沒(méi)有了大氣層的保護(hù),大量的空間粒子以及來(lái)自太陽(yáng)或者其他的天體的輻射都會(huì)對(duì)我們?cè)谔罩械暮教炱饔兄喈?dāng)?shù)拇笥绊憽?

  所以航天用電子芯片也就成為了要在空間惡略條件下能夠抗輻射、可靠性高,同時(shí)壽命也要足夠長(zhǎng)的專(zhuān)業(yè)行業(yè)電子應(yīng)用產(chǎn)品。以前中國(guó)的航天高可靠性芯片都是使用進(jìn)口芯片,不過(guò)經(jīng)過(guò)了30年的自行努力攻關(guān),這部分技術(shù)已經(jīng)完全可以由中國(guó)國(guó)產(chǎn)芯片來(lái)替代。性能也達(dá)到甚至超越了歐美的先進(jìn)航天芯片的水平。

  中國(guó)以前光芯片一年進(jìn)口量就要達(dá)到2000億美元,至于專(zhuān)用的航天芯片占比可達(dá)1%,這其中還沒(méi)有專(zhuān)用的航天CPU,這個(gè)國(guó)外是絕對(duì)不會(huì)對(duì)你出口的。這也逼迫著中國(guó)要自自行研發(fā),這些國(guó)產(chǎn)專(zhuān)用CPU不僅僅為我們的衛(wèi)星、空間站實(shí)現(xiàn)完全自主可控夯實(shí)了充分基礎(chǔ),同時(shí)還打破了國(guó)外的壟斷和封鎖。可以說(shuō)這絕對(duì)是一項(xiàng)足以逆天的航天技術(shù),現(xiàn)在被中國(guó)完全掌握。

  中國(guó)的北斗衛(wèi)星上,CPU采用的是中國(guó)“龍芯”航天專(zhuān)用CPU,周邊芯片使用的40多款不同類(lèi)型的芯片也都是中國(guó)自行設(shè)計(jì)生產(chǎn)的。

  

  不過(guò)在這一領(lǐng)域上,俄羅斯確確實(shí)實(shí)已經(jīng)落后中國(guó)太多了。由于在上個(gè)世紀(jì)末俄羅斯所持倒向西方的政策還在奏效之時(shí),俄羅斯的航天領(lǐng)域可以從美國(guó)、歐洲獲得專(zhuān)用的航天芯片。

  這些大規(guī)模生產(chǎn)的航天芯片價(jià)格都很便宜,俄羅斯自己原有的同類(lèi)產(chǎn)業(yè)根本無(wú)法在成本上與之競(jìng)爭(zhēng),后來(lái)干脆既然能買(mǎi)的到,干嘛俄羅斯自己要花錢(qián)做造呢?于是俄羅斯在專(zhuān)用航天芯片領(lǐng)域等于自廢武功,就此荒廢了。

  但是現(xiàn)在由于俄羅斯于西方之間關(guān)系問(wèn)題,俄羅斯在此類(lèi)高精尖領(lǐng)域被處于全面封鎖地位。環(huán)顧四周,只有中國(guó)才擁有這種抗輻射專(zhuān)用航天芯片。中俄之間就這一芯片技術(shù)曾經(jīng)進(jìn)行過(guò)相當(dāng)密切的磋商。

  在2015年12月,在北京的中俄雙方經(jīng)貿(mào)協(xié)商會(huì)議上,俄羅斯航天署的專(zhuān)家就曾提出過(guò)和中國(guó)之間的專(zhuān)用芯片換液態(tài)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)劃。隨后雙方達(dá)成了一致意向,不過(guò)隨著現(xiàn)在中國(guó)采購(gòu)RD-180發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)劃的擱淺,俄羅斯想要獲得這種專(zhuān)業(yè)航天芯片的計(jì)劃也落空。

  中國(guó)可以依靠自己的研發(fā)力量再造大推力火力發(fā)動(dòng)機(jī),但是俄羅斯想再重?fù)飚?dāng)年的航天專(zhuān)用芯片制造技術(shù),沒(méi)有個(gè)十多年的再投入,那是絕對(duì)不可能的事情。

  

  2015年,中國(guó)史詩(shī)般的載人航天事業(yè)可能迎來(lái)一個(gè)“靜默期”。其實(shí),它是中國(guó)載人航天工程新一輪沖刺前的最后準(zhǔn)備——隨著2016年“天宮二號(hào)”和“神舟十一號(hào)”、2017年“天舟一號(hào)”貨運(yùn)飛船的發(fā)射,中國(guó)人將完成載人航天“三步走”戰(zhàn)略中的第二步。

  所有這些努力都是為了最終的第三步——2022年前后將建成的在軌運(yùn)營(yíng)10年以上的中國(guó)空間站。

  在中國(guó)載人航天工程副總設(shè)計(jì)師王忠貴看來(lái),這些成就絕不是終點(diǎn),而是中國(guó)載人航天征程的新起點(diǎn)。

  這位1961年生于內(nèi)蒙古的航天人,曾任中國(guó)載人航天工程辦公室工程總體技術(shù)局副局長(zhǎng)、局長(zhǎng),現(xiàn)任中國(guó)載人航天工程副總設(shè)計(jì)師、探月工程(二期)副總設(shè)計(jì)師。

  他長(zhǎng)期從事航天測(cè)控總體和載人航天工程總體工作,在測(cè)控通信、航天工程總體設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的學(xué)術(shù)理論和工程實(shí)踐方面有較深造詣,是目前我國(guó)載人航天和探月兩大工程的飛控技術(shù)帶頭人。

  2008年、2009年,王忠貴分獲載人航天工程突出貢獻(xiàn)者、探月工程突出貢獻(xiàn)者獎(jiǎng)?wù)隆?

  在伴隨中國(guó)載人航天事業(yè)的18年里,他參與并見(jiàn)證的不僅是中國(guó)航天事業(yè)的成就,還有中國(guó)一日千里的基礎(chǔ)制造業(yè)和信息化產(chǎn)業(yè)——正是整個(gè)國(guó)家的支持和發(fā)展,才造就了中國(guó)載人航天事業(yè)獨(dú)一無(wú)二的發(fā)展速度。

  日前,《瞭望東方周刊》專(zhuān)訪(fǎng)了王忠貴,解讀中國(guó)載人航天工程的自主創(chuàng)新之路。

  中央決策和人民支持成就載人航天

  《瞭望東方周刊》: 你從事載人航天工作十余年,如何看待中國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域不斷取得成功的原因?

  

  王忠貴: 我1997年調(diào)入中國(guó)載人航天工程辦公室,開(kāi)始從事載人航天工程總體工作。

  這些年,先后參加和見(jiàn)證了從“神舟一號(hào)”到“神舟十號(hào)”的歷次任務(wù)。

  擔(dān)任交會(huì)對(duì)接任務(wù)論證組組長(zhǎng),組織了總體方案論證,明確了研制“天宮一號(hào)”作為目標(biāo)飛行器,與“神舟八號(hào)”、“神舟九號(hào)”、“神舟十號(hào)”3艘飛船對(duì)接,突破交會(huì)對(duì)接技術(shù)的方案。通過(guò)這些年的工作,我有很多感受。

  一是中央的戰(zhàn)略決策和有力支持是工程順利實(shí)施和取得重大成就的根本。黨中央、國(guó)務(wù)院、中央軍委始終關(guān)注工程進(jìn)展,“三步走”戰(zhàn)略每一步的實(shí)施和重要節(jié)點(diǎn),中央都要專(zhuān)題聽(tīng)匯報(bào)、研究部署。正是中央的正確決策和有力支持,才使我們堅(jiān)定信念、攻堅(jiān)克難,調(diào)動(dòng)各方力量,取得今天這樣的成就。

  二是全國(guó)人民的大力支持是工程發(fā)展的動(dòng)力。載人航天工程立項(xiàng)后,無(wú)論是國(guó)家部委還是地方政府,無(wú)論是老科學(xué)家還是在校學(xué)生,無(wú)論國(guó)內(nèi)民眾還是海外僑胞,對(duì)工程都給予了極大的關(guān)心和支持。這些關(guān)心和支持是我們的強(qiáng)大精神動(dòng)力。

  三是載人航天工程隊(duì)伍事業(yè)心強(qiáng)、勇于創(chuàng)新、成長(zhǎng)快。經(jīng)過(guò)22年的努力,我們攻克了一大批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心關(guān)鍵技術(shù),形成了一整套嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的重大工程管理體系,突破和掌握了天地往返、出艙活動(dòng)、交會(huì)對(duì)接三大載人航天關(guān)鍵技術(shù),培育了載人航天精神,取得了舉世矚目的綜合效益,奠定了后續(xù)發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

  特別可貴的是,在工程實(shí)施中,我們?cè)趹?zhàn)略層面抓人才隊(duì)伍建設(shè),依托重大工程培養(yǎng)了一支能夠站在世界科技前沿、勇于開(kāi)拓創(chuàng)新的高素質(zhì)科技人才隊(duì)伍,實(shí)現(xiàn)了航天人才隊(duì)伍的新老交替。

  只有立足創(chuàng)新才能趕超國(guó)際

  《瞭望東方周刊》: 我國(guó)載人航天工程是在沒(méi)有外部幫助的情況下起步發(fā)展起來(lái)的,初期在國(guó)產(chǎn)化方面有哪些主要困難和挑戰(zhàn)?

  

  王忠貴: 我國(guó)載人航天工程從立項(xiàng)開(kāi)始就立足自主創(chuàng)新,加強(qiáng)總體設(shè)計(jì),積極推動(dòng)國(guó)產(chǎn)化。當(dāng)時(shí)面對(duì)的主要困難,一是載人航天對(duì)性能要求高,而國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱;二是載人航天對(duì)可靠性要求高,而國(guó)內(nèi)部分產(chǎn)品質(zhì)量相對(duì)不穩(wěn)定。

  我們面對(duì)的最大挑戰(zhàn)是設(shè)計(jì)和制造出總體性能好的飛船,為此采取了一些辦法和舉措。一是確定合理的工程規(guī)模、進(jìn)度和指標(biāo)。既有較高起點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)后發(fā)優(yōu)勢(shì),又不盲目求大、求快、求高。

  二是加強(qiáng)總體方案優(yōu)化設(shè)計(jì)和遞進(jìn)發(fā)展。以一型飛船為基礎(chǔ)不斷完善,完成單人單天、多人多天、空間出艙、交會(huì)對(duì)接等不同階段的任務(wù),每一階段都有前一階段打下的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。這種遞進(jìn)式發(fā)展保證了設(shè)計(jì)和工藝不斷成熟,質(zhì)量和可靠性不斷增長(zhǎng)。

  三是始終突出自主創(chuàng)新意識(shí)。得有自己的認(rèn)識(shí),不能照搬照抄別人。只有立足國(guó)內(nèi)自主創(chuàng)新,才能面向國(guó)際,趕超國(guó)際。

  另一個(gè)最大挑戰(zhàn)是如何保證質(zhì)量和可靠性。一靠工業(yè)基礎(chǔ)和大協(xié)作。國(guó)內(nèi)材料、電子、機(jī)械、紡織等相關(guān)行業(yè)全力提供配套支持,針對(duì)我們的需求進(jìn)行研制攻關(guān),并為我們篩選性能最好最穩(wěn)定的產(chǎn)品。例如“飛天”艙外航天服的面料,就是中國(guó)紡織工業(yè)協(xié)會(huì)組織全國(guó)多家紡織企業(yè)為工程專(zhuān)門(mén)研制的。

  二靠工程設(shè)計(jì)。我們的飛船、火箭在關(guān)鍵部位采用了大量冗余設(shè)計(jì),降低了對(duì)特定單個(gè)元器件的要求,確保了整體質(zhì)量和可靠性。

  三靠工程管理。載人航天的管理體系在質(zhì)量和可靠性方面極其嚴(yán)格,狠抓質(zhì)量問(wèn)題歸零,狠抓可靠性增長(zhǎng),最大限度地把問(wèn)題暴露在地面、解決在起飛前。

  《瞭望東方周刊》: 現(xiàn)在我國(guó)已是世界上僅有的三個(gè)能獨(dú)立實(shí)施載人航天計(jì)劃的國(guó)家之一,其中關(guān)鍵因素有哪些?

  

  王忠貴: 我認(rèn)為,自主創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)我國(guó)載人航天跨越式發(fā)展的關(guān)鍵和根本途徑。自主創(chuàng)新要選擇合理的路徑和優(yōu)化的目標(biāo)。我們的目標(biāo)是,瞄準(zhǔn)世界先進(jìn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)整體性能優(yōu)化,體現(xiàn)中國(guó)特色,確保工程一起步就有強(qiáng)勁的后發(fā)優(yōu)勢(shì)。

  所以,在最能代表載人航天基礎(chǔ)能力的載人飛船上,我們直接從三艙段飛船搞起?!吧裰邸憋w船不但具備“聯(lián)盟”飛船的功能,而且還有軌道艙留軌利用能力。航天員返回地面后,軌道艙還能夠留在太空繼續(xù)運(yùn)行,完成各種空間科學(xué)試驗(yàn)。

  這一自主創(chuàng)新,大大提高了“神舟”飛船的綜合效益。經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展,“神舟”飛船日趨完善,不但可以運(yùn)送航天員和部分有效載荷在天地間往返,還具備了支持空間出艙和交會(huì)對(duì)接的能力,其基本設(shè)計(jì)從早期突破技術(shù)的階段一直可以使用到空間站在軌運(yùn)營(yíng)甚至更長(zhǎng)時(shí)間,這就是合理選擇技術(shù)創(chuàng)新目標(biāo)帶來(lái)的好處。

  自主產(chǎn)品經(jīng)受住了考驗(yàn)

  《瞭望東方周刊》: 前面你講到保證產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性要靠工業(yè)基礎(chǔ)和大協(xié)作。我國(guó)的工業(yè)基礎(chǔ)為載人航天工程提供了什么樣的有效支撐?

  王忠貴: 工業(yè)基礎(chǔ)體現(xiàn)在設(shè)計(jì)和制造上,核心是國(guó)產(chǎn)化。在重視發(fā)展路徑自主創(chuàng)新的同時(shí),我們十分重視飛行產(chǎn)品和地面設(shè)備國(guó)產(chǎn)化工作。事實(shí)上,沒(méi)有關(guān)鍵部件、元器件、大型試驗(yàn)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化作支撐,重大科技工程就很難談得上自主。

  在系統(tǒng)體系設(shè)計(jì)上,我們把提高國(guó)產(chǎn)化水平作為大系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要考慮的重要工作。如即將建成的海南發(fā)射場(chǎng),其信息化網(wǎng)絡(luò)體系,包括服務(wù)器、工作站、路由器、磁盤(pán)陣列、操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件等,幾千個(gè)信息節(jié)點(diǎn),從頂層設(shè)計(jì)上立足國(guó)產(chǎn)化,完全采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備和軟件,在國(guó)內(nèi)各主要信息廠(chǎng)商積極參與下,目前已進(jìn)入竣工驗(yàn)收階段。

  在飛行產(chǎn)品研制上,實(shí)現(xiàn)特定功能的單機(jī)是飛行產(chǎn)品研制的重要環(huán)節(jié),其國(guó)產(chǎn)化水平十分重要。在交會(huì)對(duì)接任務(wù)中,對(duì)接機(jī)構(gòu)和交會(huì)對(duì)接測(cè)量敏感器是關(guān)鍵設(shè)備,技術(shù)復(fù)雜、難度大、可靠性要求高,是引進(jìn)還是自研,起初意見(jiàn)各異。最后我們統(tǒng)一了意見(jiàn),決定自主研制,因?yàn)橹挥型黄屏诉@兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),才能說(shuō)真正突破和掌握了交會(huì)對(duì)接的關(guān)鍵技術(shù)。

  

  最終,我們自主研制成功了能夠在一兩秒內(nèi)完成幾十個(gè)聯(lián)動(dòng)控制動(dòng)作的交會(huì)對(duì)接機(jī)構(gòu),自主研制成功了滿(mǎn)足高精度、輕質(zhì)量、低功耗,適應(yīng)嚴(yán)酷工作環(huán)境條件的交會(huì)對(duì)接測(cè)量敏感器,確保了首次無(wú)人交會(huì)對(duì)接任務(wù)的圓滿(mǎn)成功,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,達(dá)到了世界先進(jìn)水平。

  在地面設(shè)備設(shè)施上,為了測(cè)試交會(huì)對(duì)接機(jī)構(gòu),我們建設(shè)了大型的六自由度綜合試驗(yàn)臺(tái)。當(dāng)時(shí)俄羅斯專(zhuān)家認(rèn)為,中國(guó)建這個(gè)臺(tái)需要三年,而調(diào)試好需要更多時(shí)間,認(rèn)為應(yīng)該引進(jìn)。但我們下定決心自己干,聯(lián)合國(guó)內(nèi)多家單位集智攻關(guān),在設(shè)計(jì)和工藝上取得了多項(xiàng)創(chuàng)新,在較短時(shí)間內(nèi)建成了被專(zhuān)家評(píng)價(jià)為世界水平最高的綜合試驗(yàn)臺(tái)。

  在信息體系建設(shè)上,載人航天工程十幾萬(wàn)人的研制隊(duì)伍、上千家參研參試單位、遍布全球和太空的設(shè)施設(shè)備,相互聯(lián)系緊密復(fù)雜,呈現(xiàn)出鮮明的巨系統(tǒng)特征,研制建設(shè)和飛行任務(wù)過(guò)程中的信息化十分重要。

  同時(shí),信息技術(shù)還提供了工程設(shè)計(jì)、驗(yàn)證的新手段,通過(guò)模擬仿真將大量問(wèn)題由后驗(yàn)發(fā)現(xiàn)改變?yōu)橄闰?yàn)發(fā)現(xiàn),加深了我們對(duì)理論和實(shí)踐的認(rèn)識(shí),提高了工程的可靠性和安全性。

  例如,交會(huì)對(duì)接任務(wù)中,我們和聯(lián)想集團(tuán)共建了載人航天總體仿真實(shí)驗(yàn)室,對(duì)“天宮一號(hào)”和“神舟”飛船交會(huì)對(duì)接的飛行控制,進(jìn)行了大量的仿真計(jì)算和復(fù)核。

  聯(lián)想提供的國(guó)產(chǎn)高性能服務(wù)器集群連續(xù)進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間高密度的航天動(dòng)力學(xué)計(jì)算,工作站網(wǎng)絡(luò)也同步完成各種參數(shù)動(dòng)態(tài)設(shè)置和可視化計(jì)算等工作,有效地預(yù)先驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性和各系統(tǒng)配合的協(xié)調(diào)性,確保了飛行任務(wù)圓滿(mǎn)完成。

  這些年,隨著我國(guó)工業(yè)基礎(chǔ)的快速發(fā)展,滿(mǎn)足要求、可供選擇的國(guó)產(chǎn)高性能產(chǎn)品越來(lái)越豐富,性能優(yōu)勢(shì)、服務(wù)優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯。自主產(chǎn)品已在載人航天、探月工程等各種復(fù)雜的重大工程中經(jīng)受了全面考驗(yàn),能夠更大程度地滿(mǎn)足航天產(chǎn)業(yè)需求。

  載人航天必然向深空發(fā)展

  

  《瞭望東方周刊》: 目前很多聲音認(rèn)為,我國(guó)也應(yīng)該學(xué)習(xí)國(guó)外,通過(guò)產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)科技創(chuàng)新而支持載人航天工程這類(lèi)高技術(shù)項(xiàng)目。你如何看待載人航天的前景和挑戰(zhàn)?

  王忠貴: 據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),全球航天產(chǎn)業(yè)2013年銷(xiāo)售額已達(dá)3100億美元,是10年前的近三倍。其中,在通信廣播、地理信息、導(dǎo)航定位等產(chǎn)業(yè)方向,航天技術(shù)都是相關(guān)產(chǎn)業(yè)圈的核心,產(chǎn)業(yè)化和科技創(chuàng)新形成了良好的互動(dòng)。

  與此同時(shí),近年來(lái),傳統(tǒng)的航天工業(yè)、主要是火箭和航天器制造業(yè),還出現(xiàn)了馬斯克這樣的新參與者,從資金來(lái)源、技術(shù)思路、管理模式等方面大膽創(chuàng)新,已經(jīng)深刻地影響到世界航天的發(fā)展和未來(lái)走向。

  目前,載人航天由于門(mén)檻比較高,可靠性要求高,體現(xiàn)國(guó)家的綜合實(shí)力,還主要是各國(guó)政府主導(dǎo),同時(shí)帶動(dòng)整個(gè)航天領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展。

  隨著航天技術(shù)日趨成熟,產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)、科技和管理創(chuàng)新,一定會(huì)促進(jìn)載人航天向更高、更遠(yuǎn)、更經(jīng)濟(jì)、更安全、更快速的方向發(fā)展。我認(rèn)為,近地空間服務(wù)和應(yīng)用市場(chǎng),采用重復(fù)使用技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)并部分引入一些商業(yè)化運(yùn)營(yíng)模式,不斷降低載人航天活動(dòng)的成本,已成為載人航天持續(xù)發(fā)展現(xiàn)實(shí)而迫切的需求和主要發(fā)展趨勢(shì)。

  近地空間載人航天技術(shù)日益成熟后,載人航天向深空發(fā)展是其必然邏輯和內(nèi)在規(guī)律。國(guó)際空間探索協(xié)調(diào)組發(fā)布的全球探索路線(xiàn)圖中,提出了以近地空間為基礎(chǔ)、火星為終極目標(biāo)、月球與小行星為過(guò)渡性發(fā)展目標(biāo)的目標(biāo)體系,基本能夠代表當(dāng)前各主要載人航天國(guó)家的認(rèn)識(shí)和看法,反映了載人航天發(fā)展的整體方向和趨勢(shì),載人航天走向深空只是遲早和快慢的問(wèn)題。

  黨的十八大確立了建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的發(fā)展目標(biāo)和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的發(fā)展戰(zhàn)略。創(chuàng)新要有需求牽引,要有現(xiàn)實(shí)依托。載人航天作為一項(xiàng)具有高度挑戰(zhàn)性、創(chuàng)新性、復(fù)雜性和輻射性的重大科技工程,整合了科學(xué)、技術(shù)和工程多重目標(biāo),學(xué)科覆蓋廣、合作跨度大,能夠?yàn)閯?chuàng)新提供強(qiáng)烈需求、搭建良好平臺(tái)。

  對(duì)中國(guó)載人航天而言,未來(lái)十幾年,首要的是依托國(guó)家工業(yè)科技體系,自主建造好、管理好、運(yùn)營(yíng)好空間站這一國(guó)家級(jí)太空實(shí)驗(yàn)室,立足大型在軌平臺(tái)的綜合優(yōu)勢(shì),統(tǒng)籌安排好一批高水平的應(yīng)用項(xiàng)目,力爭(zhēng)獲得若干重大原創(chuàng)性科學(xué)成果,開(kāi)展空間新技術(shù)試驗(yàn),研究積累人在空間環(huán)境長(zhǎng)期健康生活與高效工作的經(jīng)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上,再通盤(pán)考慮、統(tǒng)籌部署,綜合論證更為長(zhǎng)遠(yuǎn)的載人航天目標(biāo)。

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