5月29日，我國新一代載人飛船試驗船返回艙舉行了開艙儀式，試驗船搭載的航天器在軌泄漏碰撞檢測系統(tǒng)將安全出艙。試驗船在軌運行期間，該系統(tǒng)成功開展了我國首次航天器在軌泄漏、碰撞定位試驗，后續(xù)，航天科技集團五院總環(huán)部的研制人員還將對系統(tǒng)15次在軌試驗積累的2TB數(shù)據(jù)進行分析研究。
宇宙中存在很多高速運動的微小碎片，一旦與航天器發(fā)生碰撞，可能會擊穿航天器威脅航天員生命安全。航天器在軌泄漏碰撞檢測系統(tǒng)技術(shù)負(fù)責(zé)人綦磊介紹，該系統(tǒng)可實時監(jiān)測航天器在軌泄漏碰撞等結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)，“就像人的皮膚在受到碰撞或損傷后，神經(jīng)系統(tǒng)會感知并匯報這一信息一樣，泄漏碰撞檢測系統(tǒng)就像航天器的神經(jīng)系統(tǒng)，可實時感知航天器結(jié)構(gòu)上的微小變化，并將結(jié)果及時反饋，為航天員的生命安全和航天器的穩(wěn)定運行保駕護航?！?br/>新一代載人飛船試驗船碰撞泄漏檢測系統(tǒng)由1臺主機及8顆高靈敏度聲發(fā)射傳感器組成，可實時監(jiān)測載人飛船艙壁內(nèi)的微弱聲信號，實現(xiàn)有用信號提取、數(shù)據(jù)存儲等功能。碎片碰撞及艙體氣體泄漏會產(chǎn)生聲波，系統(tǒng)根據(jù)聲波到達各傳感器的時間差，計算碰撞或泄漏位置；根據(jù)聲波能量大小判斷碰撞及泄漏程度。
▲ 碰撞泄漏檢測系統(tǒng)主機
如果說主機和傳感器構(gòu)成了載荷的“身軀”，那么具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的“自尋峰、自適應(yīng)門限定位算法”就是其“思想”，該“思想”的最大優(yōu)點是適用范圍廣泛，算法無需根據(jù)每次碰撞、泄漏事件進行參數(shù)調(diào)整，可實現(xiàn)事件能量值10個數(shù)量級的自主調(diào)整，無需人員參與。
▲ 自尋峰、自適應(yīng)門限定位算法
總環(huán)部從2012年開始，開展了基于聲學(xué)原理的航天器在軌碰撞及泄漏技術(shù)攻關(guān)。目前，研制人員已在微弱聲信號提取、碰撞泄漏定位、高靈敏度聲陣列傳感器設(shè)計等方面取得技術(shù)突破。針對航天器艙體碰撞泄漏、管路泄漏等情況，開發(fā)了一系列產(chǎn)品。除此次搭載的航天器在軌泄漏碰撞檢測系統(tǒng)外，還成功研制出了壓力變化檢漏儀、非接觸式可視化超聲檢漏儀、面陣列式可視化泄漏碰撞檢測系統(tǒng)等。
▲ 面陣列式可視化泄漏碰撞檢測系統(tǒng)
▲ 64陣元微陣列傳感器
未來，航天器碰撞泄漏檢測“家族”將為航天器提供實時的“健康體檢”，提前發(fā)現(xiàn)“結(jié)構(gòu)健康隱患”，并提供一系列解決方案，助力航天員及時處理突發(fā)狀況，保證生命安全。
