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哈工大科研:N个"世界第一"
2019-10-09 10:02:56 来源:黑龙江日报  作者:刘培香 商艳凯 衣春翔
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  黑龙江日报10月9日讯 8日,哈尔滨工业大学进行新闻发布,向媒体和社会公布了学校近70年的重大科技成果,尤其对“世界第一”的标志性科技成果进行了重点发布。据介绍,新中国成立70年来,哈工大始终坚持“立足航天、服务国防、面向国民经济主战场”的办学特色和宗旨,在世界球罐加工领域首创无模胀形技术、研发成功国际首个星箭一体化飞行器、实现国际首次人机协同在轨维修试验、启动世界最大规模人类基因组计划……这些一个又一个标志性成果,为新中国建设和改革开放事业做出了重要贡献。

  球罐加工领域首创无模胀形技术

  在哈工大校园里,伫立着一个寓意“知识就是力量”的球形雕塑,这个球形雕塑所采用的无模胀形技术就是对100多年来球罐制造技术产生根本性变革、世界球罐加工技术领域首创的一项重要技术,曾获第36届布鲁塞尔国际博览会尤里卡发明金奖、国家技术发明奖和国家科技进步奖。这项技术的发明人,就是被誉为“球王”的王仲仁教授。

  以往球罐制造均采用在压力机上用模具将平板加工成球形壳板,再由球形壳板组装焊接成球罐的工艺。王仲仁发明的这项“球形容器无模胀形新工艺”从内部加压使多面壳体变成圆球,既不需用压力机也不需用模具。采用该技术制造的液化气球形储罐、压力供水罐、球形供水塔等一批设备运行状况均良好。

  国际首个星箭一体化飞行器

  哈工大“快舟星箭一体化飞行器技术及应用”项目成果在国际上首次提出并实现了星箭一体化设计的理念和方法,利用该成果研制的“快舟一号”卫星于2013年9月25日成功发射。

  该项成果是在国家“863计划”重点支持下取得的一项原创性成果,针对突发灾害应急监测和抢险救灾信息支持的迫切需求,解决飞行器快速研制、快速发射、快速应用的核心技术问题,实现了我国固体运载器机动发射卫星首次成功,创造了我国遥感卫星最快成像纪录。项目总体指标国内领先、国际先进,开辟了我国快速响应空间技术发展的新途径,取得了重大的经济和社会效益。

  全球首创反射面结构系统

  2016年9月25日,有着超级“天眼”之称的500米口径球面射电望远镜(简称FAST)在贵州省平塘县的喀斯特洼坑中落成启用。从理论上说,“天眼”能接收到137亿光年以外的电磁信号,这个距离接近宇宙边缘。中国的这个“天眼”之所以能看得这么远,还这么准,有一项全球首创的技术发挥着至关重要的作用,它就是由哈工大研究人员主要承担和完成的FAST项目主动反射面结构系统。

  哈工大空间结构研究中心以沈世钊院士、范峰教授、钱宏亮教授为首的研究团队,自2003年起全程参与了FAST项目结构系统的预研、可行性研究和初步设计,提出的主动反射面结构方案和多项关键技术成功应用于FAST项目,为超级“天眼”的国家立项和落成启用提供了强有力的技术支撑和保障。由于哈工大在FAST项目中做出的突出贡献,2010年,中国科学院国家天文台将1996年6月7日发现的小行星命名为“哈工大星”。

  国际首次人机协同在轨维修试验

  2016年11月9日下午,天宫二号航天员与空间机械手的人机协同在轨维修科学试验进行。人机协同在轨维修技术试验为国际首次,由哈工大与中国航天科技集团公司第五研究院、北京理工大学共同完成。该项试验主要面向航天设备在轨组装及拆卸任务,探索人机协同完成在轨维修典型作业,为空间机器人在轨服务积累经验。

  天宫二号空间机械手由哈工大研制,包含多感知柔性机械臂、五指仿人灵巧手、控制器及其软件、手眼相机、人机交互设备及其软件等。研制团队在三年研制周期内,完成了产品研制、地面操作试验、空间环境适应性试验等工作。

  新一代磁聚焦型霍尔电推力器首应用

  2016年1月,由哈工大能源学院于达仁教授团队、材料学院特种陶瓷研究所和航天五院502所联合研制的我国新一代磁聚焦型霍尔电推力器HEP-100MF在实践十七号卫星上采用,该卫星搭载“长征五号”运载火箭在海南文昌卫星发射中心发射成功。2016年11月22日,推力器在地球同步轨道点火成功,标志着磁聚焦型霍尔电推力器在国际上首次实现空间应用。

  于达仁教授团队针对传统霍尔推力器喷流发散角大,束流对壁面的轰击降低推力器的寿命、比冲和效率等问题,先后突破了多项关键技术,居国际领先水平,大幅降低了推力器燃料消耗和羽流对航天器的影响,为我国新一代长寿命航天平台提供了具有自主知识产权的新一代霍尔电推力技术,可广泛应用于空间站、深空探测、高低轨地球卫星轨道控制等领域。

  世界最大规模人类基因组计划启动

  2017年12月,我国启动“中国十万人基因组计划”,这是我国在人类基因组研究领域实施的首个重大国家计划,也是目前世界最大规模的人类基因组计划。哈工大是该项目的牵头单位,该项目的首席科学家是哈工大王亚东教授,该项目将绘制中国人精细基因组图谱,研究疾病健康和基因遗传的关系。

  王亚东说,项目主要目标是研究中国人从健康到疾病是怎么转化的,为中国的医学研究或者是临床诊断、治疗疾病提供参考。按照计划,整个项目将在四年内完成全部的测序与分析任务,这也将是当前世界上推进速度最快的基因组工程。

  国际首次高轨卫星对地高速激光通信试验

  2018年1月23日,我国新一代高轨技术试验卫星实践十三号搭载的激光通信终端,成功进行了国际首次高轨卫星对地高速激光双向通信试验。此次试验由哈工大马晶、谭立英教授所带领的卫星激光通信团队负责。团队取得了多项技术突破,攻克了多项国际难题,标志着我国在空间高速信息传输这一航天技术尖端领域走在了世界前列,为后续天地一体化信息网络国家重大科技工程的实施奠定了坚实基础。

  据了解,哈工大项目团队研制了5代适应不同轨道卫星的终端产品,实现了卫星激光通信终端从无到有、从大到小、从重到轻、从低轨到高轨的重大跨越,构建了高轨、低轨和地面的激光通信试验试用体系,为超大容量高分辨率对地观测数据中继和传输提供了技术支撑。

  超大运载火箭燃料箱箱底试制成功

  2018年11月,哈工大苑世剑教授团队提出的新一代流体高压成形技术攻克了超大超薄曲面整体结构成形中起皱和开裂缺陷并存的国际性难题,在国际上首次直接成形出运载火箭直径3m级燃料贮箱薄壁整体箱底。

  燃料贮箱箱底被誉为火箭上的“王冠”。因为燃料贮箱是运载火箭的主体结构,由筒体、叉型环和箱底组成,但箱底受力复杂,是影响全箭可靠性的关键构件。苑世剑教授团队提出的“双向可控加压流体高压成形新技术”解决了深腔曲面件起皱与破裂并存的难题,突破现有技术的成形极限。为实现该技术在工业上的应用,哈工大流体高压成形技术研究所联合航天等部门,自主研制出超大型板材流体高压成形机。该板材流体高压成形机是目前世界上最大的薄板液压成形机,成形力和高压液体体积分别是此前国外同类最大设备的1.5倍和10倍。

  全球首个将微小型航天器送入月球轨道的高校

  2018年5月21日,“龙江二号”绕月小卫星随嫦娥四号任务“鹊桥”号中继星搭载发射,2018年5月25日22时顺利进入环月轨道,成为全球首个独立完成地月转移、近月制动、环月飞行的微卫星。哈工大成为世界首个将微小型航天器送入月球轨道的高校。

  “龙江二号”整星重量仅47公斤,设计寿命1年,实际在轨运行437天,圆满完成了既定任务目标,该项目的成功实施,探索了一种低成本深空探测的新模式。2019年2月,中方团队与荷兰、德国合作伙伴拍摄的“最美地月合影”引起全球广泛关注。

  首次解析T细胞受体-共受体复合物结构

  2019年8月,哈工大生命学院黄志伟教授团队在《自然》(Natur e)上在线发表题为《人T细胞受体-共受体复合物组装的结构基础》的研究文章。该研究首次解析了人T细胞受体-共受体(TCR-CD3)复合物(包含全部8个亚基)的高分辨率冷冻电镜结构,通过对结构分析,回答了免疫领域关于T细胞受体结构的基础科学问题,对解析T细胞活化的分子机制具有重要的科学意义,同时也为开发基于T细胞受体的免疫疗法提供关键结构基础。

  文章审稿人对该项研究给予高度评价:“该研究工作代表了细胞适应性免疫的分子机理研究的一个重要里程碑。通过阐明第一个在膜上组装的T细胞受体和其CD3共受体的结构,极大地增加了我们对T细胞识别抗原反应的激活机制的理解。”

责任编辑:王蕊

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