2026年5月25日2时45分
神舟二十三号载人飞船成功与中国空间站
完成径向交会对接
这是我国载人飞船首次实现
3.5小时快速模式下的径向交会对接
标志我国空间交会对接技术再获重大突破
如今这项成熟可靠的仿真控制技术
源头要追溯到一位55岁科学家的从零开拓
他就是王子才
1932年,王子才出生在山东聊城一个普通农民家庭,“好好学习、报效祖国”是家人对他的期望。1951年,他以优异的成绩考入哈尔滨工业大学,成为当年国内第一个自动控制专业的学生。大四那年,成绩优异的他被抽调到计算机专业读研究生。
两年后,研究生班因故解散,他回到了自动控制专业。“折腾了一圈回到起点”,回顾这段经历,王子才却笑称这是“最好的安排”。在计算机专业打下的逻辑思维功底,也为他日后深耕系统仿真研究筑牢了根基。
20世纪90年代,相对世界先进水平,中国的仿真技术特别是航天仿真技术发展还比较落后,缺乏高端的仿真设备。其中,高性能仿真转台的研制是一项亟待突破的技术难题。“凡是飞行器用到的高端仿真转台,国外禁运,对我国进行技术封锁,这个设备在我们国家从研究飞行器开始,一直是制约发展的瓶颈。”针对这一技术问题,55岁的王子才毅然投入到相关技术研究中。
王子才在实验室向学生详细讲解实验设备并做答疑
来源丨中国科学家博物馆
在王子才看来:“关键核心技术是要不来、买不来的,从‘两弹一星’到现在,我们都是靠着自己的力量,一点点自主创新、自力更生走到今天。”
他带着团队扎进哈尔滨工业大学邵逸夫科学馆五楼,全力攻坚仿真转台核心技术。在开展高难度地面仿真试验时,团队成员每天凌晨3时许起身,开展设备预热、电测调试等筹备工作,整套准备流程长达十几个小时,可真正的试验过程仅有短短几分钟。面对重重难关,王子才和团队提出了“三超”口号:超常的勇气、超常的毅力和超常的措施。
1993年,团队成功研制出中国第一台高性能电动仿真测试转台,为我国国防事业提供了强有力的技术支撑。
王子才讲解团队研制的射孔弹仿真系统
来源丨中国科学家博物馆
北京仿真中心第一台红外目标模拟器、中国第一个高性能三轴电动转台、第一个水下转台、第一个六自由度转台、第一个用在交会对接的九自由度转台……多年来,一个又一个“第一”在他手中诞生。
在众多科研项目中,让王子才最难忘的是为天宫一号和神舟八号飞船在太空首次对接进行技术可靠性验证和风险评估。
两个高速运行的飞行器要在太空中对接,控制稍有偏差就可能“擦肩而过”。而航天器与汽车、飞机最大的不同在于——“不可修复性”。汽车坏了,可以维修;飞机故障,还有迫降的可能。如果航天器出了问题,几乎是不可挽回的失败。
王子才率领团队攻克机械结构设计、驱动与控制、测量与标定、高速实时通信等多项关键技术,研制出九自由度运动模拟系统。发射前,总装备部成立了交会对接地面实验评估专家组,王子才任专家组组长。专家组建立了科学的评估方法,依据多年仿真实验的真实数据,评估了交会对接的风险。
2011年11月3日1时43分,神舟八号与天宫一号在距地球343公里的轨道“牵手”成功。这一技术突破为我国航天事业发展作出了重要贡献。
2011年11月3日凌晨,神舟八号与天宫一号成功实施我国首次空间交会对接
来源丨新华社
“我记得看到‘天神’对接的那一刻,鼓掌的手都是颤抖的。”王子才说,“这是我们国家经过这么多年的积累,第一次在天上实现的对接,我们做到了。”
科学家简介:
王子才(1932年6月23日-2023年12月13日),中国工程院院士,自动控制与系统仿真专家。
王子才长期从事应用科学与工程科技的研究和教学工作,在控制理论方面,发展了最优控制理论,提出了采用状态线性组合反馈实现次时间最优控制的理论方法;在系统仿真技术方面,提出了“模型-算法-评估”的仿真理论框架,研制成功新一代工业过程仿真系统,促进我国仿真系统步入到技术先进、工程实用的新阶段。
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