繁星點點的夜空,是西方神話與東方傳說的發(fā)源地,人類從未停止過對宇宙的遐想和探索。1999年11月20日,我國成功發(fā)射了自行研制的第一艘飛船神舟1號,中國成為世界上第三個發(fā)射宇宙飛船的國家。6月6日晚我校有幸邀請到了聞新教授做客下里巴人劇場,為同學們開展《航天技術與航天器智能故障診斷》的主題講座。
聞新,教授,博士生導師。1995年畢業(yè)于哈工大,并獲博士學位。自1997年起開始從事航天器總體設計工作,曾在北京飛行器總體設計部從事載人航天總體設計、中國航天科工集團公司和中國航天二院二部從事航天器集群探索研究、導航裝備設計、航天器測控系統(tǒng)研制,以及空間攻防對抗系統(tǒng)研究等工作。先后組織完成神舟飛船故障診斷系統(tǒng)研制、國家民用航天預研項目、“863”項目和總裝預研支撐項目,曾任項目主任設計師、副總師和總指揮等職務。自2010年在南京航空航天大學任教以來,開始從事航天教學可視化研究,創(chuàng)建了以《航天、人文與藝術》為題的慕課網(wǎng)課程,并獲得教育部首批在線精品課程。發(fā)表論文100余篇,出版專著20余本。
聞老師在講座上為我們講解了航天及航天器的組成,中國航天,航天器智能故障診斷技術,航天故障危害及其應對,以及未來航天的發(fā)展態(tài)勢。老師向大家提出了幾個問題:什么是航天?什么是航空?什么是航宇?飛行器都包括什么?兩彈一星包括什么?在大氣層外從事的飛行活動,稱為航天。在大氣層內(nèi)從事的飛行活動,稱為航空。在太陽系外從事的飛行活動,稱為航宇。航空器包括飛機、飛艇等,航天器包括衛(wèi)星、飛船等,火箭是運載器,也稱航天運載器,屬于航天器的橋梁。“兩彈一星”最初指原子彈、氫彈和人造衛(wèi)星。
“航天不僅僅是一項高科技它還關系到整體”聞教授說,他先向同學們介紹了航空、航天和航宇的概念。從飛行環(huán)境、大氣層內(nèi)外、動力裝置、飛行速度以及工作時限和降落的不同指出航天和航空的區(qū)別。接著又講述了航天器總體設計:軌道問題、衛(wèi)星問題。聞教授圖文結合說道:“衛(wèi)星一般由七個系統(tǒng)組成。中國北斗導航系統(tǒng)是繼美國、俄羅斯之后第三個成熟的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。定位精度可達十米,且不同衛(wèi)星的軌道高度是不同的。”在聞教授看來,航天不只是物質(zhì)層面更有精神層面。從兩彈一星精神到載人航天精神,它給予了航天員去拼搏去創(chuàng)新的動力。
在認識了航天概念的基礎上,老師又介紹到航天技術。航天技術是指將航天器送入太空,以探索開發(fā)和利用太空及地球以外天體的綜合性工程技術,又稱空間技術。“兩彈一星”功勛獎章的獲得者錢學森提出了“航天器總體設計”和“系統(tǒng)工程”是一種科學方法,而美國學者說是一門科學,還有專家說它是一門特殊工程學,但大多數(shù)科學家認為航天技術是一種管理技術。科學讓夢想變成現(xiàn)實,中國航天經(jīng)歷了三個時代:青銅時代、白金時代和黃金時代。過去中國航天的三大里程碑是載人航天、嫦娥工程、北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)。在未來,中國航天的三個里程碑將是月球基地、火星移民以及飛出太陽系。
如何保障航天器的正常運作?老師說道:“故障診斷系統(tǒng)是指具有故障檢測、故障識別與隔離、故障處理與補償能力的系統(tǒng)。”故障診斷技術的應用現(xiàn)狀分析一類是嵌入式的故障診斷應用,另一類是分離式的應用。知識+推理=智慧,知識的多少、深淺決定了智能系統(tǒng)的能力。故障診斷的能力來源于知識,知識的處理能力決定著存在的價值。“智能故障應對的研究對改善航天器在軌期間的飛行質(zhì)量、提高航天器的安全性和可靠性具有非常重要的意義。”“質(zhì)量問題歸零”是航天人實踐、發(fā)展再實踐、升華、創(chuàng)新的發(fā)展途徑。聞教授還強調(diào):“航天技術必須可靠,不可靠不可用。”故障診斷是從結構找原因,因此我們可以從人工智能技術看故障診斷技術。
今天航天事業(yè)的發(fā)展是全世界幾代人不斷努力的結果,坐地日行八萬里,巡天遙看一千河,中國人在航天事業(yè)發(fā)展上進行著不懈的努力、規(guī)劃和探索。古代中國有嫦娥奔月的神話,今天的中國有神舟、天宮、天舟、嫦娥的實踐。航天不僅僅是一項科學,還是人類對太空的無限追求和想象。講座結束后,還有不少同學追著聞教授提問交流,意猶未盡。感謝聞新教授為我們帶來了一場生動深刻的講座。
作者:廖秋寒、刁玉潔