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【航天结构精指向与振动控制研究团队】破茧而出:高精度驱动技术与器件的自主创新之路

编辑: 浏览数: 发布时间:2025-03-19

夜深人静,创新港力行楼航天结构振动控制工程实验室里依然灯火通明,徐明龙教授带领团队正在紧张地进行着卫星关键部件的性能测试。为了确保数据的准确性,他们已经连续工作了十几个小时,但没有人喊累,更没有人退缩,因为他们知道,这项研究关系到国家航天事业的发展,他们肩负着光荣的使命。

在实验室一侧的墙上,醒目地铭刻着“关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。”这句话时刻提醒着团队每一位成员,科技创新没有捷径可走,唯有自力更生、自主创新,才能突破封锁、掌握主动权。

突破“技术禁区”

攻克航天领域“卡脖子”难题


 

自2019年起,我国在发展卫星互联网以及研制某些高价值重要卫星的过程中遭遇了国外对超精密驱动技术及其器件的封锁,严重阻碍了各类高端航天装备的发展,当时国家亟需在国内寻求能胜任相关技术突破的力量。

西安交大航天航空学院航天结构振动控制工程团队迎难而上,秉承学院“力学创新,驱动空天;空天需求,牵引力学”的发展思路,结合学院智能材料与结构力学领域的优势,长期专注于空天高精度作动器件和智能驱动控制技术的研发与应用这一国家重大需求。

北斗卫星导航系统是中国自主研发的全球卫星导航系统,其建设和发展对我国具有重要的战略意义和现实意义。但在没有全球建站的情况下,要实现北斗系统覆盖全球的目标,必须要解决的关键问题之一就是卫星之间的互联互通和星间距离的测定,也就是要把距离几万公里的两颗星通过激光通信穿针引线地连起来。

为了逐一攻克这些关键核心难题,徐明龙教授始终如一地带领团队,坚定不移地践行着“微米级精度,千里级作为”的信念和追求极致的工作作风。团队成员邵恕宝研究员回忆起一次卫星作动关键技术攻关时感叹:“徐老师为验证0.1微米级的位移精度,带着我们连续多天调试到凌晨,反复检查每一次实测数据。他说,‘航天器上天后没有返修机会,地上的每个细节都是太空中的生命线。’”

“无限风光在险峰”。徐明龙教授经常用这句话鼓励团队的青年师生不断勇攀科学高峰。他还时常强调,想法创新、马上就办和百折不挠必须缺一不可。

在孜孜不倦地耕耘下,团队攻克了多项关键科学问题和技术难题。其中,卫星激光通信高精度指向器件及驱动控制器、大位移大推重比高精度作动器件等技术指标已超越国外同类产品。

团队自研的几类器件已在40余颗卫星上在轨服役,解决了技术瓶颈并突破了国外封锁,有力地支撑了国家航天装备的发展,显著提高了卫星在轨运行的稳定性和可靠性,为北斗系统的全球服务能力提供了重要保障。此外,团队还承担了中国航天科技集团等单位的多项航天正样产品生产任务,成为多家航天单位在精密驱动领域唯一技术支撑来源。

从实验室到生产线

产学研融合跑出科研成果转化“加速度”

产学研协同创新是推动科技进步和高新技术落地的重要途径。团队十分重视创新链和产业链的融合,推动卫星激光通信高精度作动器件实现产业化。

团队负责人徐明龙教授带领30余名青年学者、工程师二十年如一日致力于科研攻关,在高精度驱动技术研究领域厚积薄发,针对我国几类卫星各自的实际需求研制出了压电快反镜、机械式光开关、大推重比大行程高精度压电作动器、高精高稳六自由度隔振指向平台以及配套的高精度驱动控制器,并分别形成了系列化产品。

团队签订“高精度作动器及多自由度机构”专利成果转化协议,实现科技成果转化现金3000万元,加速了高校技术落地和产业化,同时极大地赋能企业核心竞争力和解决国家重大需求的能力。专利成果转化承接方西安朗威科技公司在该项目的技术支持下,2023年以来在空天科技领域作动器、传感器、驱动器、控制方案等产品销售订单快速增长。团队的研究和成果转化有力支持和加速了航天产业的进一步发展壮大,把论文真正写在了祖国大地上,同时也推动了学科的发展。

打造“硬核”团队

科学家+工程师共筑航天强国梦

支撑这样高水平、高强度研究工作的是一支“科学家+工程师”组成的高素质人才队伍。

在徐明龙教授的带领下,团队通过构建多元化人才梯队、搭建合作平台,吸引了一批高水平工程师和生产工艺师加入。从而形成了从基础研究到产品化的完整链条,实现了科研成果的高效转化。团队注重优化协作机制,明确青年教师与工程师的分工,建立高效的沟通机制。青年教师一方面专注于基础研究和理论突破,一方面深入产品设计和工艺摸索,工程师则负责技术实现和产品化。

在这种运行机制的支撑下,团队坚持面向国家重大需+求,以集中力量办大事的思路,开展共同攻关,将应用需求与基础研究深度绑定,既完成了国家任务,又实现了学术突破。团队不仅能做出产品,且能在科学层面提出解决之道,既交出了服务国家的满意答卷,又书写了学术研究的崭新篇章。

在从基础创新到新技术成型再到产品化的相应环节中,团队的教师、学生、工程师充分发挥各自优势,并各自获得相应成果,最终进入良性循环。近三年,团队主持千万级航天项目3项,完成千万级科技成果转化2项,在承担重大项目的同时,团队年人均在最具影响力期刊上发表论文2篇,主持国家自然科学基金人均1项。

从突破封锁到超越国际水平,西安交通大学航天航空学院徐明龙教授团队用实际行动诠释了科技报国的使命与担当。他们的努力,不仅为国家航天装备发展提供了关键技术支撑,也为中国航天事业的未来注入了强大动力。未来,团队将继续深化基础研究与工程应用的结合,推动更多科技成果转化,为我国航天强国建设贡献力量。

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