央廣網(wǎng)上海4月24日消息（記者傅聞捷 通訊員夏春輝 李柏楊）提到谷歌的機器人，很多人都會想到智力超群的Alphago。但近來，越來越多人的目光正在被運動能力卓然的Atlas所深深吸引，其行走自如、被撞后仍能保持平衡的能力被網(wǎng)友們驚嘆為“黑”科技。“這其實都?xì)w功于其核心部件——控制力矩陀螺。”來自上海航天技術(shù)研究院的控制領(lǐng)域?qū)＜覄⑷瘀谓榻B道。“這一技術(shù)早已在航天領(lǐng)域有所應(yīng)用了。”
控制力矩陀螺是航天器在太空中調(diào)整姿態(tài)的執(zhí)行機構(gòu)，其內(nèi)部高速旋轉(zhuǎn)的輪子可產(chǎn)生角動量，通過旋轉(zhuǎn)控制力矩陀螺的外框即可改變角動量的方向，進而輸出力矩作用在航天器上，實現(xiàn)對航天器姿態(tài)的控制。
最初，太空中大多數(shù)航天器在使用飛輪進行姿態(tài)調(diào)整時的速度僅僅只有0.1°/s。這有多慢呢？劉瑞鑫笑著打了個比方，“想象你面前坐著《瘋狂動物城》里的樹懶‘閃電’，一個簡單的‘扭頭’90°動作就需要將近15分鐘！”
如此慢的速度，講求效率的航天人自然無法接受，于是基于控制力矩陀螺的航天器快速姿態(tài)機動控制技術(shù)應(yīng)運而生。
控制力矩陀螺輸出的力矩更大，可實現(xiàn)航天器的快速姿態(tài)機動，其機動速度達(dá)幾度每秒甚至幾十度每秒。“同樣的‘扭頭’動作，短短數(shù)秒即可完成。”劉瑞鑫說道。
這樣的航天“黑”科技同樣也能接地氣，上海航天控制技術(shù)研究所正積極將控制力矩陀螺產(chǎn)品推向民用市場。
“與市場上同類產(chǎn)品相比，我們的產(chǎn)品是基于大質(zhì)量衛(wèi)星、乃至未來重達(dá)百噸的空間站研制而成的，其能力、穩(wěn)定性以及可靠性均具有明顯優(yōu)勢。”負(fù)責(zé)民品市場拓展的設(shè)計師李佳亮自信地說道。
通過前期市場調(diào)研，設(shè)計團隊想到利用控制力矩陀螺輸出的大力矩可抵消海浪對船舶的干擾力矩，從而實現(xiàn)船舶的穩(wěn)定。于是在運用現(xiàn)有控制力矩陀螺核心技術(shù)的基礎(chǔ)上，迅速研制成功1500Nms減搖陀螺。經(jīng)試驗驗證，該減搖裝置安裝在船舶上后，船舶的橫搖幅度減少了70%以上。
“我們針對不同需求背景的多個其它規(guī)格型譜產(chǎn)品也在同步開發(fā)中。”李佳亮說道。據(jù)悉，該項成果可廣泛應(yīng)用于軍用艦艇、民用船舶、豪華游艇等各類船舶中，有效提高船舶在復(fù)雜海況和惡劣天氣環(huán)境下的穩(wěn)定性和安全性，提高乘員的舒適性。
目前，擁有航天血脈的船用減搖陀螺已多次亮相工博會、國際游艇展等大型展會，并以其高技術(shù)含量和航天品質(zhì)獲得了多家船舶設(shè)計單位和制造企業(yè)的青睞。
也許不久的將來，不僅是太空中的航天器擁有最先進的技術(shù)，你坐的船也可能有了航天“黑”科技喲。
編輯：
林馥榆
關(guān)鍵詞：
中國;航天;黑科技
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