2026年5月25日2時45分
神舟二十三號載人飛船成功與中國空間站
完成徑向交會對接
這是我國載人飛船首次實現(xiàn)
3.5小時快速模式下的徑向交會對接
標志我國空間交會對接技術再獲重大突破
如今這項成熟可靠的仿真控制技術
源頭要追溯到一位55歲科學家的從零開拓
他就是王子才
1932年,王子才出生在山東聊城一個普通農(nóng)民家庭,“好好學習、報效祖國”是家人對他的期望。1951年,他以優(yōu)異的成績考入哈爾濱工業(yè)大學,成為當年國內(nèi)第一個自動控制專業(yè)的學生。大四那年,成績優(yōu)異的他被抽調(diào)到計算機專業(yè)讀研究生。
兩年后,研究生班因故解散,他回到了自動控制專業(yè)。“折騰了一圈回到起點”,回顧這段經(jīng)歷,王子才卻笑稱這是“最好的安排”。在計算機專業(yè)打下的邏輯思維功底,也為他日后深耕系統(tǒng)仿真研究筑牢了根基。
20世紀90年代,相對世界先進水平,中國的仿真技術特別是航天仿真技術發(fā)展還比較落后,缺乏高端的仿真設備。其中,高性能仿真轉(zhuǎn)臺的研制是一項亟待突破的技術難題。“凡是飛行器用到的高端仿真轉(zhuǎn)臺,國外禁運,對我國進行技術封鎖,這個設備在我們國家從研究飛行器開始,一直是制約發(fā)展的瓶頸。”針對這一技術問題,55歲的王子才毅然投入到相關技術研究中。
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王子才在實驗室向?qū)W生詳細講解實驗設備并做答疑
來源丨中國科學家博物館
在王子才看來:“關鍵核心技術是要不來、買不來的,從‘兩彈一星’到現(xiàn)在,我們都是靠著自己的力量,一點點自主創(chuàng)新、自力更生走到今天。”
他帶著團隊扎進哈爾濱工業(yè)大學邵逸夫科學館五樓,全力攻堅仿真轉(zhuǎn)臺核心技術。在開展高難度地面仿真試驗時,團隊成員每天凌晨3時許起身,開展設備預熱、電測調(diào)試等籌備工作,整套準備流程長達十幾個小時,可真正的試驗過程僅有短短幾分鐘。面對重重難關,王子才和團隊提出了“三超”口號:超常的勇氣、超常的毅力和超常的措施。
1993年,團隊成功研制出中國第一臺高性能電動仿真測試轉(zhuǎn)臺,為我國國防事業(yè)提供了強有力的技術支撐。
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王子才講解團隊研制的射孔彈仿真系統(tǒng)
來源丨中國科學家博物館
北京仿真中心第一臺紅外目標模擬器、中國第一個高性能三軸電動轉(zhuǎn)臺、第一個水下轉(zhuǎn)臺、第一個六自由度轉(zhuǎn)臺、第一個用在交會對接的九自由度轉(zhuǎn)臺……多年來,一個又一個“第一”在他手中誕生。
在眾多科研項目中,讓王子才最難忘的是為天宮一號和神舟八號飛船在太空首次對接進行技術可靠性驗證和風險評估。
兩個高速運行的飛行器要在太空中對接,控制稍有偏差就可能“擦肩而過”。而航天器與汽車、飛機最大的不同在于——“不可修復性”。汽車壞了,可以維修;飛機故障,還有迫降的可能。如果航天器出了問題,幾乎是不可挽回的失敗。
王子才率領團隊攻克機械結(jié)構設計、驅(qū)動與控制、測量與標定、高速實時通信等多項關鍵技術,研制出九自由度運動模擬系統(tǒng)。發(fā)射前,總裝備部成立了交會對接地面實驗評估專家組,王子才任專家組組長。專家組建立了科學的評估方法,依據(jù)多年仿真實驗的真實數(shù)據(jù),評估了交會對接的風險。
2011年11月3日1時43分,神舟八號與天宮一號在距地球343公里的軌道“牽手”成功。這一技術突破為我國航天事業(yè)發(fā)展作出了重要貢獻。
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2011年11月3日凌晨,神舟八號與天宮一號成功實施我國首次空間交會對接
來源丨新華社
“我記得看到‘天神’對接的那一刻,鼓掌的手都是顫抖的。”王子才說,“這是我們國家經(jīng)過這么多年的積累,第一次在天上實現(xiàn)的對接,我們做到了。”
科學家簡介
王子才(1932年6月23日-2023年12月13日),中國工程院院士,自動控制與系統(tǒng)仿真專家。
王子才長期從事應用科學與工程科技的研究和教學工作,在控制理論方面,發(fā)展了最優(yōu)控制理論,提出了采用狀態(tài)線性組合反饋實現(xiàn)次時間最優(yōu)控制的理論方法;在系統(tǒng)仿真技術方面,提出了“模型-算法-評估”的仿真理論框架,研制成功新一代工業(yè)過程仿真系統(tǒng),促進我國仿真系統(tǒng)步入到技術先進、工程實用的新階段。
參考文獻:
[1]王子才——科學家學術成長資料采集工程.
[2]王子才院士:于無聲處聽驚雷.哈爾濱工業(yè)大學. 2020-04-10.
[3]“祖國和人民的需要就是我們的科研目標”——訪哈爾濱工業(yè)大學自動控制、系統(tǒng)仿真專家王子才院士.光明日報.2020-12-10.
中國科學家博物館出品
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