航天日：被撞後仍能保持平衡的控制力矩陀螺

  我國在航天領域的成就在世界上來說都是排的上號的，其成績更是有目共睹。這些，都源於無數科學工作者的辛勤努力。下面，我們來介紹一種黑科技——控制力矩陀螺。

提到谷歌的機器人，很多人都會想到智力超群的Alphago。但近來，越來越多人的目光正在被運動能力卓然的Atlas所深深吸引，其行走自如、被撞後仍能保持平衡的能力被網友們驚歎為“黑”科技。“這其實都歸功於其核心部件——控制力矩陀螺。”來自上海航天技術研究院的控制領域專家劉瑞鑫介紹道。“這一技術早已在航天領域有所應用了。”

控制力矩陀螺是航天器在太空中調整姿態的執行機構，其內部高速旋轉的輪子可產生角動量，通過旋轉控制力矩陀螺的外框即可改變角動量的方向，進而輸出力矩作用在航天器上，實現對航天器姿態的控制。

最初，太空中大多數航天器在使用飛輪進行姿態調整時的速度僅僅只有0.1°/s。這有多慢呢?劉瑞鑫笑著打了個比方，“想象你面前坐著《瘋狂動物城》裡的樹懶‘閃電’，一個簡單的‘扭頭’90°動作就需要將近15分鐘!”

如此慢的速度，講求效率的航天人自然無法接受，於是基於控制力矩陀螺的航天器快速姿態機動控制技術應運而生。

控制力矩陀螺輸出的力矩更大，可實現航天器的快速姿態機動，其機動速度達幾度每秒甚至幾十度每秒。“同樣的‘扭頭’動作，短短數秒即可完成。”劉瑞鑫說道。

這樣的航天“黑”科技同樣也能接地氣，上海航天控制技術研究所正積極將控制力矩陀螺產品推向民用市場。

“與市場上同類產品相比，我們的產品是基於大質量衛星、乃至未來重達百噸的太空站研製而成的，其能力、穩定性以及可靠性均具有明顯優勢。”負責民品市場拓展的設計師李佳亮自信地說道。

通過前期市場調研，設計團隊想到利用控制力矩陀螺輸出的大力矩可抵消海浪對船舶的干擾力矩，從而實現船舶的穩定。於是在運用現有控制力矩陀螺核心技術的基礎上，迅速研製成功1500Nms減搖陀螺。經試驗驗證，該減搖裝置安裝在船舶上後，船舶的橫搖幅度減少了70%以上。

“我們針對不同需求背景的多個其它規格型譜產品也在同步開發中。”李佳亮說道。據悉，該項成果可廣泛應用於軍用艦艇、民用船舶、豪華遊艇等各類船舶中，有效提高船舶在複雜海況和惡劣天氣環境下的穩定性和安全性，提高乘員的舒適性。

目前，擁有航天血脈的船用減搖陀螺已多次亮相工博會、國際遊艇展等大型展會，並以其高技術含量和航天品質獲得了多家船舶設計單位和製造企業的青睞。

也許不久的將來，不僅是太空中的航天器擁有最先進的技術，你坐的船也可能有了航天“黑”科技喲。