Недавно Китайская аэрокосмическая научно-техническая корпорация (CASC) организовала в Пекине совещание по оценке научно-технических достижений Харбинского политехнического университета (ХПУ). Экспертная комиссия, состоящая из нескольких академиков, приняла единогласное заключение, что результаты исследований ХПУ в области высоконадежных и долговечных космических электроаппаратов обладают рядом независимых прав интеллектуальной собственности, ключевые технологии являются автономными и контролируемыми, а общий технический уровень достиг передового международного уровня. В частности, ключевые показатели, такие как надежность космических электроаппаратов и соответствие качества на протяжении всего жизненного цикла, достигли ведущего мирового уровня. Эти результаты позволили увеличить срок службы типовых космических электроаппаратов с 20 тыс. циклов до 200 тыс. циклов, а также повысить согласованность ключевых параметров производительности и срока службы на 36%, что стало типичным примером овладения инновационной инициативой в области космических электроаппаратов.
«Одно поколение деталей – одно поколение оборудования». Электронные компоненты представляют собой фундаментальные и стратегические ресурсы для космической инженерии и важного оборудования. Космические электроаппараты являются ключевыми электронными компонентами, выполняющие такие функции, как передача сигналов, управление исполнением и распределение электроэнергии в системе. Профессор Е Сюэжун, декан Института электротехники и автоматики и один из основных разработчиков, сравнил систему управления космическим оборудованием со сложной «нейронной сетью», где космические электроаппараты выступают в роли вездесущих и незаменимых «нейронов».
Профессор Чжай Гофу (первый слева), первый автор результатов, общается с партнерами
Космические электроаппараты находят широкое применение и включают в себя разнообразные устройства, такие как реле, контакторы, разъемы, автоматические выключатели, переключатели и т. д. От управления сигналами до включения и выключения питания — каждый важный узел не может обойтись без надежной защиты космических электроаппаратов, а риск отказа любого узла грозит прямым параличом системы и провалом миссии. По словам Е Сюэжуна, серьезным препятствием высококачественного развития электронных компонентов стало то, что сложная электромеханическая структура космических электроаппаратов и экстремальные условия эксплуатации вызывали отказы в 50% случаев от общего числа отказов электронных компонентов.
Сосредоточившись на общих технических проблемах низкой надежности и несогласованности качества космических электроаппаратов в космической инженерии и разработке оборудования, профессор Чжай Гофу, первый автор достижений, возглавил группу из почти 200 человек, включая преподавателей, инженеров, аспирантов и докторантов Исследовательского института надежности электроприборов и электроники, и совместно с Бэйханским университетом, ОАО Оптико-электронная научно-техническая компания при Китайской корпорации авиационной промышленности (AVIC Jonhon Optronic Technology Co., Ltd.), ОАО Гуйчжоуская космическая аппаратная компания (Guizhou Space Appliance Co.,Ltd. ), Первым научно-исследовательским институтом Китайской аэрокосмической научно-технической корпорации (CASC) и другими соответствующими организациями была сформирована исследовательская команда для реализации проектов, объединяющих производство, образование, научные исследования и применение, придерживаясь принципов ориентации на потребности и решения проблем, а также осуществляя междисциплинарное сотрудничество.
Профессор Е Сюэжун (первый слева), ведущий автор результатов, руководит научной работой членов команды
Профессор Ян Вэньин (справа), член команды, представляет результаты исследования
Профессор Лян Хуэйминь (в центре), член команды, руководит исследовательской работой студентов
В течение двух десятилетий профессор Чжай Гофу и его команда упорно работали и впервые разработали теорию согласованности качества. Они совершили прорыв в ключевых базовых технологиях, таких как высоконадежное и долговечное проектирование космических электроаппаратов для экстремальных условий эксплуатации, а также прямое проектирование с учетом согласованности качества на протяжении всего жизненного цикла. Также были разработаны первые в Китае космические стандарты проектирования с учетом согласованности качества, а также создано первое в мире программное обеспечение для проектирования с учетом согласованности качества на протяжении всего жизненного цикла. Эти достижения значительно повысили надежность и согласованность качества космических электроаппаратов, создав новую экосистему, в которой продукция характеризуется высокой эксплуатационной надежностью, удобством в использовании и высоким уровнем востребованности, что позволило Китаю совершить переход от догоняющей к опережающей модели развития в области космических электроаппаратов.
Достигнутые результаты получили признание в виде 116 государственных патентов на изобретения, при этом опубликовано 117 статей в ведущих международных научных журналах (SCI), были разработаны 142 серии высоконадежных космических электроаппаратов с высоким уровнем согласованности качества, которые нашли серийное применение в ключевых национальных проектах в таких областях, как космонавтика, авиация, электроника и судостроение, что обеспечило важную поддержку для таких национальных стержневых объектов, как космическая станция Тяньгун, серия ракет-носителей Чанчжэн, отечественный широкофюзеляжный пассажирский самолет C919 и высокоскоростные поезда нового поколения Фусин.