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科研攻关书华彩 硕果盈枝满庭芳

作者:刘培香 杨同玉

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中国第一颗由高校牵头自主研制的小卫星“试验卫星一号”发射成功(王若维摄)

卫星研发 高校第一

  2008年11月5日,酒泉卫星发射中心。惊天动地的轰鸣声中,“长征二号丁”运载火箭喷射出烈焰,托举哈工大抓总研制的“试验卫星三号”直刺苍穹。
  天空湛蓝如海,人群欢呼雀跃。这个激动人心的时刻,已成为哈工大历史上一个辉煌的瞬间,而成功升空的小卫星,更寓示着哈工大科学研究的“腾空而起”。
  2004年4月18日,“试验卫星一号”在浩瀚苍穹划出一道完美弧线,勾勒成难忘的经典画面;时隔4年,“试验卫星三号”又一飞冲天,再续星梦前缘。两颗小卫星先后遨游苍穹,这在国内高校绝无仅有。
  卫星研制,是一项庞大的系统工程,需要精良的科技队伍、强有力的组织管理,还要充分发挥团队的整体聪明才智,才能顺利完成。
  1997年,哈工大集合飞行器设计、力学、信息与通信工程、计算器、自动控制等学科、专业的20多名科研精英,组成了跨学科的科研课题组,开始了微小卫星一体化系统总体技术的研究。
  当年10月,在竞争国家“863”计划支持的重大项目“微小卫星一体化系统总体技术”时,哈工大凭借强大的科研实力和充分的准备脱颖而出。自此,“试验卫星一号”研制工作正式启动。
  作为我国第一颗由高校牵头研制、有明确应用目标的小卫星,“试验卫星一号”通过采用“一体化”的设计思想,演示验证了基于磁控和反作用飞轮控制的姿态捕获、卫星大角度姿态机动控制、微小卫星高精度高稳定度姿态控制、卫星自主运行管理等多项微小卫星的前沿技术。它的研制,开创了跟踪前沿、自主设计、联合研制、优势互补、科技创新与人才培养并重的小卫星研制新模式。
  与“试验卫星一号”相比,“试验卫星三号”作为技术试验类卫星,对卫星平台资源进行了系统优化,对部分功能部件进行了重新配置,进一步加强了卫星的可靠性和安全性设计。同时,“试验卫星三号”解决了各试验载荷对卫星平台设计约束多的问题,实现了在小卫星平台上集成多数量、多品种试验载荷的设计目标,具有开放性和可扩展性。与同类卫星相比,“试验卫星三号”在功能和性能指针方面都达到了国内领先、国际先进水平。
  如今,哈工大卫星技术研究所已经成为一个以航天器设计理论、方法研究为基础,以航天器新技术开发和工程应用研究为重点,以微小型航天器工程研制为特色的微小型航天器新机理、新技术的研发基地和人才培养基地。

机器人研制 享誉国内外

  当年,国内某大型石化公司准备建设机器人包装码垛生产线时,企业内部产生分歧,一方坚持从国外进口,一方力主用国内产品。双方争执不休,最后决定国内外同时订货,于是,外国公司和哈工大的两条生产线同时安装并生产。不久,外国生产线出了问题“罢工”了,而哈工大的产品依然“骄傲”地正常运转。该企业一位负责人感慨地说:哈工大凭借强大的科研实力,打败了国外产品,大长了中国科技产品的志气!
  确实,在国内机器人研发上,哈工大没有理由不自豪。1985年6月,我国第一台弧焊机器人——“华宇一型”,就是由蔡鹤皋院士为首的哈工大人研制出来的。该成果在北京军事博物馆一经展出,轰动一时,香港媒体对此大加赞赏。

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哈工大和德国宇航中心(DLR)联合研制的机器人灵巧手荣获欧盟机器人技术转化一等奖

  1986年,哈工大创建了自己的机器人研究所,在机器人研究方面有了长足进步。机器人灵巧手、管道机器人、爬壁机器人、智能服务机器人、医疗机器人、微机器人等众多具有自主知识产权的高科技机器人在哈工大先后应运而生,多项研究成果已达到了国际先进水平。如今,研究所已经形成了纳米级微驱动与微操作机器人技术、医疗机器人技术、先进机器人机构与控制技术、机电一体化成套装备系统集成与控制技术等多个研究方向。
  以机器人灵巧手为例,哈工大与德国宇航中心(DLR)联合研制的HIT/DLR机器人灵巧手,凭借世界领先的技术水平和在产品转化中取得的突出成绩,荣获2007年度欧盟机器人技术转化一等奖。据了解,机器人灵巧手可以安装在太空智能机器人的胳膊上,代替宇航员到舱外的太空环境中进行长时间的复杂作业,在未来的深空探测中将发挥重要的作用。
  2008年12月10日,哈工大研制的爬壁机器人与五指仿人机器人灵巧手密切配合,爬壁机器人发出指令,机器人灵巧手则按下火箭发射按钮,完成了第24届世界大冬会的圣火采集,完美的表演再现了哈工大高科技的魅力。

倾力航天 屡担重任

  浩瀚深邃的宇宙写下中华儿女生生不息的探索足迹,也写下哈工大执著不息的探索历程。在中国航天大舞台上,哈工大一直默默奉献着。
  近年来,哈工大荣获了中国载人航天工程协作贡献奖、突出贡献集体奖、突出贡献者奖……是唯一同时获得这3个奖项的高校。哈工大今天赢得的荣誉,缘于多年来立足航天、服务航天的历史,也缘于“神舟”号系列飞船研制的多项技术难题的攻破。
  在举世瞩目的中国载人航天工程中,哈工大承担了KM6大型地面空间环境仿真器、飞船返回舱焊接变形矫形技术、三轴仿真实验转台、航天员太空出舱活动训练用的模拟失重训练水槽槽体、舱外航天服试验舱紧急复压系统、舱外航天服地面试验系统、舱外航天服核心部件——水升华器、航天员出舱用反光镜体、故障诊断系统、容错数管计算器等关键技术,还参与完成了宇航服智能测试系统、飞船交会对接技术、海上应急浮囊系统、航天员坐椅支撑系统等与载人航天相关的课题。这些课题的研究成果还曾荣获国家科技进步二等奖等多个奖项。

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香港特首曾荫权一行参观哈工大保安机器人和月球车演示 (刘洋摄)

  从第一颗人造卫星到中国载人航天,都有哈工大科研工作者的真诚付出。探索永无止境,如今,在绕月探测工程、深空探测等领域,哈工大人继续谱写着新的一页。

创新求索 英才辈出

  2004年,哈工大学子通过科技创新活动研制的“磁偏转式烹饪油烟净化装置”获得法国巴黎尤里卡万国发明博览会最高奖;“电吸引电离纯水再生离子交换树脂装置”获香港国际科技发明博览会金奖。
  2009年,哈工大首次获“CCTV全国大学生机器人电视大赛”冠军,并代表我国参加了在日本东京举行的“第八届亚广联亚太地区大学生机器人比赛”,获得冠军。

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哈大学生参加亚太大学生机器人大赛

  “十一五”期间哈工大学生代表队在20多类国际、国内竞赛中共获得省部级以上竞赛奖励1 439项。在美国大学生数学建模竞赛中获奖121项、全国大学生数学建模竞赛中获奖33项、全国大学生电子设计竞赛中获奖18项、全国大学生机械创新设计大赛获奖7项、ACM大学生程序设计竞赛中获国家级奖项33项、“挑战杯”全国大学生创业科技作品大赛中获国家级奖14项。在首届和第二届全国大学生创新论坛上,哈工大学生的创新作品两次获得“我最喜欢的十大学生创新成果”。
  在实践创新方面,哈工大这么多优异的成绩是如何取得的呢?
  “学生的创新能力不是教出来的,也不是学出来的,而是练出来的。”这就是哈工大的教育理念。在这一理念的指导下,哈工大把实践教学贯穿于学生培养全过程,通过打造大实验平台、加强科技创新、在实验教学中融入科研元素等途径,不断推进实践教学,培养学生的动手能力、工程实践能力、创新能力,形成了毕业生“上手快、肯实干、工程实践能力强”的人才培养特色。
严谨的学风、良好学术氛围和勇于创新的探索精神,让哈工大在科研创新之路上英才辈出,硕果累累。

面向国家重大需求 打造科研累累硕果

  2007年,中共中央、国务院在北京人民大会堂隆重举行国家科学技术奖励大会,国家主席胡锦涛亲手给哈工大 谭久彬教授颁发了2006年度全国唯一一个技术发明奖一等奖。该成果展现了哈工大科研工作的重大创新能力。
  多年来,哈工大立足航天,服务国防,面向国民经济建设主战场,发挥多学科交叉优势,不断主动承接国家高、精、尖大型科技项目,科研实力始终位居全国高校前列。近10年来,哈工大科研经费累计近百亿元,获国家科学技术奖50余项,省部级等科技奖励500余项;在国家中长期科技发展规划16个重大专项中,哈工大共承担和参与了其中的11项。目前哈工大已形成了以国家“973”和国家“自然科学基金”为主的基础性研究;以国家高技术“863”、“航天预先研究”为主的应用技术基础研究;以国家重大工程项目、国有大中型企业合作项目为主的应用研究的科研格局。根据2009年美国汤姆森科技信息集团基本科学指针数据库(ESI)的统计结果,哈工大材料学科、化学学科、工程学科、物理学科等学科群进入世界前1%的行列,其中材料学科按论文数量在全球排名第九位。
  哈工大还面向国民经济发展,积极创新产学研合作模式,成立了黑龙江省工业技术研究院,建立了水资源国家工程研究中心和燃煤污染物减排国家工程实验室,与国内主要行业的骨干企业建立了产学研战略联盟,为推动国家和区域经济发展作出了卓越贡献。哈工大大批科研成果走出实验室,服务于国家和地方经济发展,在多个领域获得重大突破。如获国家科技进步奖的“高浓度有机废水生物处理技术研发与示范工程”,几年来累计创产值1.85亿元,建设投资节省15~30%,为我国高浓度有机废水治理探索出一条新路。获得国家技术发明奖的“风控浓淡煤粉燃烧技术”、“高锰酸盐复合剂除污染技术”等项目,既是哈工大广大教师面向国家重大战略需要进行科技创新的结果,又进一步增强了哈工大承担国家重大项目的竞争能力。


(转自2010年6月1日《香港文汇报》)