5月29日，我國(guó)新一代載人飛船試驗(yàn)船返回艙舉行了開艙儀式，試驗(yàn)船搭載的航天器在軌泄漏碰撞檢測(cè)系統(tǒng)將安全出艙。試驗(yàn)船在軌運(yùn)行期間，該系統(tǒng)成功開展了我國(guó)首次航天器在軌泄漏、碰撞定位試驗(yàn)，后續(xù)，航天科技集團(tuán)五院總環(huán)部的研制人員還將對(duì)系統(tǒng)15次在軌試驗(yàn)積累的2TB數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究。

宇宙中存在很多高速運(yùn)動(dòng)的微小碎片，一旦與航天器發(fā)生碰撞，可能會(huì)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(cè)系統(tǒng)技術(shù)負(fù)責(zé)人綦磊介紹，該系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(huì)感知并匯報(bào)這一信息一樣，泄漏碰撞檢測(cè)系統(tǒng)就像航天器的神經(jīng)系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)感知航天器結(jié)構(gòu)上的微小變化，并將結(jié)果及時(shí)反饋，為航天員的生命安全和航天器的穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航?！?br/>新一代載人飛船試驗(yàn)船碰撞泄漏檢測(cè)系統(tǒng)由1臺(tái)主機(jī)及8顆高靈敏度聲發(fā)射傳感器組成，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)載人飛船艙壁內(nèi)的微弱聲信號(hào)，實(shí)現(xiàn)有用信號(hào)提取、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能。碎片碰撞及艙體氣體泄漏會(huì)產(chǎn)生聲波，系統(tǒng)根據(jù)聲波到達(dá)各傳感器的時(shí)間差，計(jì)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(cè)系統(tǒng)主機(jī)

如果說(shuō)主機(jī)和傳感器構(gòu)成了載荷的“身軀”，那么具有中國(guó)自主知識(shí)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(diǎn)是適用范圍廣泛，算法無(wú)需根據(jù)每次碰撞、泄漏事件進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，可實(shí)現(xiàn)事件能量值10個(gè)數(shù)量級(jí)的自主調(diào)整，無(wú)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(hào)提取、碰撞泄漏定位、高靈敏度聲陣列傳感器設(shè)計(jì)等方面取得技術(shù)突破。針對(duì)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(cè)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(cè)系統(tǒng)等。

▲ 面陣列式可視化泄漏碰撞檢測(cè)系統(tǒng)

▲ 64陣元微陣列傳感器

未來(lái)，航天器碰撞泄漏檢測(cè)“家族”將為航天器提供實(shí)時(shí)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(shí)處理突發(fā)狀況，保證生命安全。