論文專著
著有《空間飛行器軌道和姿態(tài)動(dòng)力學(xué)》、《靜壓氣體潤滑》等,發(fā)表論文近百篇。
1. 一種提高靜壓氣體軸承剛度方法的初步分析——自主式氣體軸承 劉暾 齊乃明 第五屆全國摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議 發(fā)表時(shí)間:1992-09-01
2. 氣體靜壓球軸承的計(jì)算 劉暾 劉育華 光學(xué)精密工程 1981年 第06期
3. 氣體靜壓軸承的有限元數(shù)值解法 劉暾 劉育華 史小文 光學(xué)精密工程 1984年 第02期
4. 氣體靜壓軸承有限元計(jì)算方法中的收斂問題 劉育華 劉暾 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 1985年 第A6 期
5. 撓性衛(wèi)星動(dòng)力學(xué)及姿態(tài)控制模型的建立 劉暾 楊大明 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 1985年 第A8期
6. 蒙特卡洛法用于導(dǎo)彈的計(jì)算機(jī)打靶 張為平 劉育華 劉暾 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 1985年 第A8 期
7. 薄板反饋在氣體靜壓軸承中的作用 劉暾 劉育華 李佳玉 機(jī)床與液壓 1987年 第01期
8. 表面節(jié)流靜壓氣體止推軸承的有限元計(jì)算方法 張鳳儀 史小文 劉育華 劉暾 光學(xué)精密工程 1988年 第06期
9. 帶撓性附件衛(wèi)星的模型化及截?cái)?劉暾 楊大明 宇航學(xué)報(bào) 1989年 第04期
10. 柔性空間機(jī)械臂動(dòng)力學(xué)模型 劉暾 楊大明 航天控制 1990年 第02期
11. 反雷達(dá)導(dǎo)彈慣性末制導(dǎo)基準(zhǔn)軸誤差的修正 劉育華 崔乃剛 劉暾 航天控制 1991年 第01期
12. 空地反輻射導(dǎo)彈發(fā)射方式的研究 劉育華 崔乃剛 劉暾 航天控制 1992年 第04期
13. 柔性空間飛行器的振動(dòng)抑止控制 劉暾 常亞武 楊大明 航天控制 1992年 第02期
14. 具有抗雷達(dá)關(guān)機(jī)能力的反輻射導(dǎo)彈全彈道仿真計(jì)算 劉育華 崔乃剛 劉暾 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 1993年 第01期
15. 某型反輻射導(dǎo)彈彈載信號(hào)處理與制導(dǎo)計(jì)算機(jī)的研究 劉育華 崔乃剛 劉暾 田鴻堂 航天控制 1993年 第03期
16. 用于修正反輻射導(dǎo)彈慣導(dǎo)軸指向誤差的幾何法 崔乃剛 劉暾 劉育華 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 1994年 第02期
17. 用于導(dǎo)彈系統(tǒng)性能統(tǒng)計(jì)分析的統(tǒng)計(jì)線性化伴隨法 劉育華 林曉輝 劉暾 崔乃剛 宇航學(xué)報(bào) 1994年 第03期
18. 帶彈性節(jié)流器氣體軸承實(shí)現(xiàn)高剛度的機(jī)理分析 齊乃明 崔乃剛 劉暾 航空兵器 1994年 第06 期
19. 一種用于反輻射導(dǎo)彈的慣導(dǎo)軸指向誤差的修正方法 劉育華 崔乃剛 劉暾 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 1995年 第02期
20. 三軸精密測(cè)試合氣浮軸系角剛度數(shù)值計(jì)算分析 齊乃明 劉暾 李中郢哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 1995 年 第03期
21. Analysis of Improvement in the Stiffness of Externally Pressurized Gas Thrust Bearing 齊乃明 劉暾
王洪杰 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(英文版) 1995年 第02期
22. 激光制導(dǎo)炸彈導(dǎo)引規(guī)律研究及有效投彈區(qū)的計(jì)算 崔乃剛 單永志 李景慧 劉暾 彈道學(xué)報(bào) 1996年 第03期
23. 基于橢圓軌道的繩系衛(wèi)星伸展及釋放過程仿真研究 崔乃剛 劉暾 林曉輝 趙辰洙 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 1996年 第04期
24. 伴隨理論及其在仿真中應(yīng)用的研究 林曉輝 崔乃剛 劉暾 航天控制 1996年 第03期
25. 空地反輻射導(dǎo)彈對(duì)抗雷達(dá)關(guān)機(jī)全彈道仿真研究 劉育華 崔乃剛 劉暾 陳蘭英 魏毅寅 吳宇平 宇航學(xué)報(bào) 1996年 第01期
26. 三軸氣浮臺(tái)單框伺服測(cè)角系統(tǒng)的研究 張曉友 劉暾 李季蘇 宇航學(xué)報(bào) 1996年 第04期
27. 激光制導(dǎo)炸彈投彈籃框的計(jì)算 崔乃剛 李中郢 劉暾 航空兵器 1996年 第02期
28. 激光制導(dǎo)炸彈運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型的建立 崔乃剛 李景慧 單永志 李中郢 劉暾 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 1997年 第04期
29. Calculation of Orbital Elements for Released Tethered Satellite 崔乃剛 劉暾 劉育華 齊乃明 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)
(英文版) 1997年 第02期
30. 用于運(yùn)動(dòng)體隨機(jī)運(yùn)動(dòng)數(shù)字仿真的SLAM方法 林曉輝 崔乃剛 劉暾 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù) 1997年 第 02期
31. 金屬橡膠彈性與多孔性結(jié)合的應(yīng)用實(shí)例 李中郢 齊乃明 劉暾 朱亞力 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 1999年 第03期
32. 圓柱體繞橫軸氣動(dòng)力和氣動(dòng)熱的試驗(yàn)研究 劉暾 郭根深 劉長(zhǎng)在 曹世杰 鄧櫻 宇航學(xué)報(bào) 1999年 第01期
33. 通過“建立月球垂線”實(shí)現(xiàn)月球軟著陸方法研究 王劼 崔乃剛 劉暾 導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù) 2000年 第04期
34. 有限推力登月飛行器燃料消耗研究 王劼 崔乃剛 劉暾 周文艷 導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù) 2000年 第06期
35. 靜壓氣體軸承設(shè)計(jì)支持系統(tǒng)的研究 齊乃明 楊國軍 劉暾 潤滑與密封 2000年 第01期
36. 小孔節(jié)流方式對(duì)氣體靜壓軸承工作剛度影響的分析 李樹森 劉暾 張鵬順 潤滑與密封 2000 年 第04期
37. 小推力登月飛行器軌道初步研究 王劼 崔乃剛 劉暾 飛行力學(xué) 2000年 第02期
38. 撓性負(fù)載對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的影響 王鳳鳴 蘇大鵬 劉暾 機(jī)械工程師 2000年 第05期
39. 大型太陽帆板展開狀態(tài)動(dòng)態(tài)特性研究 關(guān)英姿 林曉暉 趙鈞 劉暾 強(qiáng)度與環(huán)境 2000年 第03 期
40. 撓性結(jié)構(gòu)的約束模態(tài)及非約束模態(tài)解法 陜晉軍 關(guān)英姿 王鳳鳴 劉暾 上海航天 2000年 第 05期
41. 定常幅值小推力登月飛行器軌道研究 王劼 崔乃剛 劉暾 航空學(xué)報(bào) 2001年 第01期
42. 小孔節(jié)流氣體靜壓潤滑的離散化和計(jì)算收斂 劉暾 彭春野 葛衛(wèi)平 齊乃明 費(fèi)源明 摩擦學(xué)學(xué)報(bào) 2001年 第02期
43. 自主式靜壓氣體軸承實(shí)現(xiàn)無窮剛度的條件分析 齊乃明 劉暾 譚久彬 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào) 2001年 第02期
44. 幾何形誤差對(duì)氣體靜壓圓柱軸承運(yùn)動(dòng)精度的影響 李樹森 劉暾 張鵬順 潤滑與密封 2001年 第03期
45. 太陽帆板驅(qū)動(dòng)中堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象的分析 王鳳鳴 劉暾 中國機(jī)械工程 2001年 第12期
46. 再談一類撓性結(jié)構(gòu)的約束及非約束模態(tài)解法 陜晉軍 劉暾 齊乃明 趙寶山 中國空間科學(xué)技術(shù) 2001年 第06期
47. 應(yīng)用分力合成的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方案研究 王鳳鳴 陜晉軍 高樺 劉暾 上海航天 2001年 第03 期
48. 撓性結(jié)構(gòu)的分力合成主動(dòng)振動(dòng)抑制方法研究 陜晉軍 劉暾 上海航天 2001年 第06期
49. 應(yīng)用分力合成主動(dòng)振動(dòng)抑制方法的最優(yōu)飛行器大角度機(jī)動(dòng)控制策略 陜晉軍 劉暾 航空學(xué)報(bào) 2002年 第01期
50. 狹縫節(jié)流氣體靜壓軸頸-止推軸承靜態(tài)特性分析 杜建軍 劉暾 姚英學(xué) 摩擦學(xué)學(xué)報(bào) 2002年 第01期
51. 超精氣磁軸承混合軸系的研究 劉暾 葛衛(wèi)平 齊乃明 費(fèi)源明 中國機(jī)械工程 2002年 第02期
52. 撓性結(jié)構(gòu)的輸入成形與分力合成主動(dòng)振動(dòng)抑制方法研究 陜晉軍 劉暾 中國機(jī)械工程 2002年 第05期
53. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)撓性負(fù)載時(shí)堵轉(zhuǎn)機(jī)理研究 王鳳鳴 劉暾 張鵬順 中國機(jī)械工程 2002年 第09 期
54. 應(yīng)用分力合成方法改善柔性系統(tǒng)性能的研究 陜晉軍 劉暾 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào) 2002年 第11期
55. 登月飛行器軟著陸發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)工作初始點(diǎn)選擇研究 王劼 李俊峰 崔乃剛 劉暾 工程力學(xué) 2003年 第06期
56. 制造誤差對(duì)氣體靜壓軸頸-止推軸承靜特性影響 姚英學(xué) 杜建軍 劉暾 謝大綱 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2003年 第03期
57. 制造誤差對(duì)氣體靜壓軸承渦流力矩影響分析方法研究 姚英學(xué) 杜建軍 劉暾 謝大綱 航空學(xué)報(bào) 2003年 第02期
58. 狹縫節(jié)流氣體靜壓潤滑方程式的離散化和相容性條件 劉暾 杜建軍 姚英學(xué) 謝大綱 機(jī)械工程學(xué)報(bào) 2003年 第01期
59. 登月飛行器軟著陸軌道的遺傳算法優(yōu)化 王暸 李俊峰 崔乃剛 劉暾 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版) 2003年 第08期
60. 精密離心機(jī)靜壓氣體軸承主軸系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 李樹森 劉暾 李群霞 中國機(jī)械工程 2003年 第17期
61. 應(yīng)用分力合成方法提高系統(tǒng)性能指標(biāo)的研究 陜晉軍 劉暾 齊乃明 趙寶山 中國空間科學(xué)技術(shù) 2003年 第01期
62. 定常推力登月飛行器最優(yōu)軟著陸軌道研究 王劼 崔乃剛 劉暾 李俊峰 高技術(shù)通訊 2003年 第 04期
63. 制造誤差對(duì)氣體靜壓軸頸-止推軸承靜特性影響 姚英學(xué) 杜建軍 劉暾 謝大綱 哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報(bào) 2003年 第03期
64. 立式配平轉(zhuǎn)臺(tái)工作原理及數(shù)值仿真研究 關(guān)英姿 趙鈞 齊乃明 劉暾 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2005年 第03期
65. 氣體靜壓軸頸-止推串接型軸承渦流力矩的有限元分析 杜建軍 姚英學(xué) 高棟 劉暾 潤滑與密封 2005年 第03期
66. 精密離心機(jī)靜壓氣體軸承主軸系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性分析 李樹森 劉暾 機(jī)械工程學(xué)報(bào) 2005年 第 02期
67. 氣體靜壓軸頸-止推串接型軸承靜特性的分析 杜建軍 姚英學(xué) 崔洋 劉暾 航空精密制造技術(shù) 2005年 第02期
68. 小孔節(jié)流靜壓氣體軸頸軸承的靜態(tài)特性研究 李樹森 孟慶鑫 劉暾 潤滑與密封 2006年 第02 期
69. 小孔節(jié)流靜壓氣體軸頸軸承主軸系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性分析 李樹森 孟慶鑫 劉暾 潤滑與密封 2006年 第05期
70. 環(huán)面節(jié)流靜壓氣體球軸承的相似準(zhǔn)則 郭良斌 王祖溫 劉暾 摩擦學(xué)學(xué)報(bào) 2006年 第03期
71. 基于人工勢(shì)場(chǎng)法的機(jī)器人路徑規(guī)劃 張建英 趙志萍 劉暾 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2006年 第 08期
72. 青山夕照 劉暾 第二屆中國老年人才論壇 發(fā)表時(shí)間:2006-09-01
73. 一種新型月球車驅(qū)動(dòng)和導(dǎo)航系統(tǒng)研究 趙志萍 劉暾 院老虎 張建英 第25屆中國控制會(huì)議 發(fā)表時(shí)間:2006-08-01
74. 狹縫節(jié)流氣體動(dòng)靜壓軸承的承載特性分析 杜建軍 劉暾 謝大綱 姚英學(xué) 2006全國摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議 發(fā)表時(shí)間:2006-07-01
75. 雜感 劉暾 哈爾濱工業(yè)大學(xué)首屆“老有所為”論壇 發(fā)表時(shí)間:2006-05-01
76. 921-3太陽帆板動(dòng)力學(xué)特性分析 劉暾 趙鈞 林曉輝 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 發(fā)表時(shí)間:2006-01-01
77. 衛(wèi)星太陽光壓力矩計(jì)算中有效作用面積的計(jì)算 劉暾 趙志萍 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版) 2007年 第06期
78. 自主氣體軸承控制系統(tǒng)分析及實(shí)驗(yàn)研究 葛衛(wèi)平 齊乃明 劉暾 摩擦學(xué)學(xué)報(bào) 2007年 第02期
79. 基于人工勢(shì)場(chǎng)法的移動(dòng)機(jī)器人最優(yōu)路徑規(guī)劃 張建英 劉暾 航空學(xué)報(bào) 2007年 第S1期
80. 圓盤形平面止推氣體軸承的氣錘自激 劉暾 葛衛(wèi)平 2008中國空間科學(xué)學(xué)會(huì)空間機(jī)電與空間光學(xué)專業(yè)委員會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)
發(fā)表時(shí)間:2008-09-01
81. 衛(wèi)星振動(dòng)對(duì)HY-1衛(wèi)星步進(jìn)電機(jī)工作狀態(tài)的影響 鄭列華 尹達(dá)一 馮鑫 劉暾 王忠晶 上海航天 2008年 第03期
82. 基于零點(diǎn)配置的分力合成主動(dòng)振動(dòng)抑制方法研究(英文) 張建英 劉暾 Chinese Journal of Aeronautics 2008年 第04期
媒體采訪
專家講壇:劉暾教授作客騰訊網(wǎng)詳解“月球車”
來源:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
[月球車專家劉暾教授]
[主持人芬芬與劉暾教授暢談月球車前景]
主持人芬芬:親愛的網(wǎng)友朋友們,大家好!歡迎大家關(guān)注騰訊新聞?lì)l道“嫦娥一號(hào)”系列訪談,我是主持人芬芬。對(duì)于十月下旬即將要發(fā)射的“嫦娥一號(hào)”,也只是我們探月計(jì)劃當(dāng)中的第一期工程,在第二期工程就會(huì)有一個(gè)新寵兒,就是我們的月球車。今天我們邀請(qǐng)專家和我們網(wǎng)友一起聊一聊月球車的進(jìn)展情況。為大家請(qǐng)到的是哈爾濱工業(yè)大學(xué)的劉暾教授。歡迎劉暾教授。
劉暾:各位網(wǎng)友,你們好。
主持人芬芬:劉教授您好,我們知道月球車有一個(gè)這樣的學(xué)名,那么還有其他的名字?
劉暾:俄羅斯,原蘇聯(lián),管它叫做月球自動(dòng)實(shí)驗(yàn)室,有的單位叫做月球車,還有的叫做自動(dòng)探測(cè)車等等,反正有很多名字。
主持人芬芬:哈爾濱工業(yè)大學(xué)給它起了一個(gè)什么樣的名字呢?
劉暾:我們就叫月球車。
主持人芬芬:我看網(wǎng)友很關(guān)心,國內(nèi)到底有多少家在研究這個(gè)項(xiàng)目?
劉暾:確切數(shù)字我也說不出來,具體有十幾家,我們只是其中一家。
主持人芬芬:我剛剛跟您在前期溝通的時(shí)候,您說在2000年的時(shí)候就開始研發(fā)月球車了。
劉暾:是的。我們當(dāng)時(shí)沒有接觸過,所以大家都是從零開始,包括查資料,看國外已經(jīng)有的東西。
主持人芬芬:剛開始是間接經(jīng)驗(yàn),有沒有一些直接的相關(guān)資料?
劉暾:有的,包括通過開國際會(huì)議,和各個(gè)國家的專家交往。再一個(gè),我們最近和俄羅斯還有一些合同,要買進(jìn)一臺(tái)月球車,有一些項(xiàng)目跟他們有一些合作。
主持人芬芬:要買進(jìn)一臺(tái)月球車。
劉暾:雖然我們自己也做了一臺(tái),但也想看看他們有什么方法,有沒有更好的經(jīng)驗(yàn)。
主持人芬芬:這方面他們沒有更多的保密,或者是技術(shù)方面的保護(hù)嗎?
劉暾:他們也有。但有些東西是可以公開的,和我們可以共享的東西,我們就跟他們達(dá)成一個(gè)合作協(xié)議。
主持人芬芬:我們可以接見國外的經(jīng)驗(yàn),好研究自己的月球車。您剛剛說到,國內(nèi)已經(jīng)有十多家相關(guān)單位都在研發(fā)月球車了,網(wǎng)友肯定會(huì)想知道,哈爾濱工業(yè)大學(xué)的月球車的特點(diǎn)在哪里?
劉暾:我們這個(gè)月球車,可以說是獨(dú)一無二的,特點(diǎn)是,第一車是六個(gè)輪子,左右兩側(cè)各三個(gè)。這六個(gè)輪子,不是像一般研制單位,把六個(gè)輪子排列在三根軸上,每一根軸各一個(gè)輪,我們是錯(cuò)開一點(diǎn)的,左邊和右邊多少都有一些差距,因此六個(gè)輪有六根軸。有什么好處呢?第一,越過障礙,比如溝的時(shí)候,可以很方便地過去;第二,這六個(gè)輪子還可以抬起、放下,所以它還可以上一定過程的障礙,比如臺(tái)階之類的,一般車上不去的,它可以過去;第三,當(dāng)月球車下面是沙子的時(shí)候,車輪會(huì)打滑,就是說失去了牽引力的時(shí)候,我們可以讓那個(gè)輪子少負(fù)擔(dān)一些推動(dòng)月球車運(yùn)動(dòng)的任務(wù),把重量挪到別的輪子上去,這樣它就可以過去了,越過這一段比較難的地方,它再重新承擔(dān)任務(wù)。所以我們這個(gè)月球車是有這樣三個(gè)特點(diǎn)。
主持人芬芬:首先它的車輪是錯(cuò)開的,解決了一系列問題,比如過溝,或者是爬臺(tái)階時(shí)的不便捷。
主持人芬芬:外形方面,月球車有沒有統(tǒng)一的模式,或者說它的造型需要注意一些什么?
劉暾:外形方面,剛才我們現(xiàn)在看到的分成兩大類,一類就是整體的,比如我們現(xiàn)在做的,還有其他一些單位做的,都是整體的。還有分體的,就是把一個(gè)月球車分成兩塊甚至三塊,幾塊之間有聯(lián)系,有的可以伸縮,有的可以相互轉(zhuǎn)動(dòng),有的既可以伸縮,也可以轉(zhuǎn)動(dòng)等等。
主持人芬芬:這是不載人的,美國研發(fā)的是載人的月球車。
劉暾:對(duì)。
主持人芬芬:月球車是六個(gè)輪子的,但在最早的時(shí)候,蘇聯(lián)好像是八個(gè)輪子的,美國也有四個(gè)輪子的。車輪對(duì)于月球車會(huì)不會(huì)有很大的影響?
劉暾:有影響。八個(gè)輪子有一個(gè)好處,越溝能力比較強(qiáng),因?yàn)榘藗(gè)輪子,前面兩個(gè)輪子遇到溝的時(shí)候,重心肯定會(huì)在后六個(gè)輪子上,這兩個(gè)輪子可以抬起來過去。但六個(gè)輪子就沒有這樣的方便條件了,假如兩個(gè)輪子遇到溝了,它一抬,那么重心很有可能不在后面四個(gè)輪子上,一般都是在正中心。如果是在中間那兩個(gè)輪子上,萬一遇到拖了,就會(huì)過不去。因此我們才把輪子錯(cuò)開。遇到溝不是一下抬兩個(gè),抬一個(gè),剩下五個(gè)輪子,重心肯定在五個(gè)輪子的面積內(nèi),所以允許把這個(gè)輪子抬著。過去之后,再把那個(gè)輪子放下來,又可以支撐了,所以再抬第二個(gè)輪子,車不會(huì)翻,不會(huì)傾斜。
主持人芬芬:八個(gè)輪子越溝能力可能比較強(qiáng),那缺點(diǎn)呢?
劉暾:就是重心,我們上面需要帶一些儀器、設(shè)備等等,這個(gè)叫有效載荷,那么多了兩個(gè)輪子,效率就會(huì)降低了。
網(wǎng)友:我想請(qǐng)問一下,有很多這樣稱呼月球車,說月球車只不過是一個(gè)高級(jí)的太空玩具,您是怎么看的?
劉暾:這不是很了解的人的一些稱呼,我們有些玩具可以有各種各樣的運(yùn)動(dòng),包括爬坡、越溝等等,但月球,或者一般說其他星球,環(huán)境是非常惡劣的,所以一般玩具肯定是滿足不了的。對(duì)于月球車來說,有一系列的要求,在地面上絕不會(huì)這樣做的。
主持人芬芬:您剛剛說到月球車的環(huán)境惡劣,首先溫差特別大,咱們?cè)谠O(shè)計(jì)月球車的時(shí)候,如何克服這方面的問題?就是說這么大的溫差,我們?cè)谠O(shè)計(jì)方面需要注意一些什么呢?
劉暾:白天黑,夜晚的溫差大概是300度,因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在搞的是月球車的行走部分設(shè)計(jì)。第一,有一些需要潤滑,潤滑油大家設(shè)想一下,開車的人都知道,冬天就凝固住了,夏天和冬天的溫度不一樣?墒堑皆虑蛏,白天夜晚相差300度,沒有辦法換潤滑油,油需要考慮;第二,月球上一行走,沙子、塵土就起來的,那些東西就會(huì)鉆到縫隙里,造成摩擦,這也是我們需要考慮的;第三,月球上的輻射,不像地球,地球有一百多公里厚的大氣層,太陽輻射已經(jīng)被大氣層吸收掉很多了,所以人可以很好地生活。但在月球上就不行了,沒有空氣保護(hù),腐蝕會(huì)使車上的潤滑油、有機(jī)物質(zhì)慢慢地很快老化、變質(zhì)。還有真空的問題,我們叫摩擦負(fù),旋轉(zhuǎn)的情況下摩擦的時(shí)候,空氣里面金屬表面很快就有一層氧化層,有利于摩擦,但在月球上沒有空氣,沒有氧化層,兩個(gè)一摩擦之后,新鮮的金屬就露出來了,這樣造成金屬的粘接,都是很大的問題。
主持人芬芬:這些問題怎么克服?
劉暾:都要克服,但克服這些問題不是一個(gè)單位能行的。這就是為什么一個(gè)月球工程,需要數(shù)萬人,或者更多的人,那么多單位參與的原因。
主持人芬芬:需要大家群策群力,各自有不同的優(yōu)勢(shì),然后再應(yīng)用到月球車的技術(shù)研發(fā)當(dāng)中來;
劉暾:對(duì),每家只能做一部分,一小部分工作。
主持人芬芬:我們也在前期找了一些資料,工作人員可以放一下,就是我們的PPT文件里面找了幾張不一樣的圖片。我們?cè)趫D片當(dāng)中,可以了解到國內(nèi)有幾家研發(fā)機(jī)構(gòu),目前他們研制的月球車的外形情況,同時(shí)也可以看到國外的月球車。
第一張是哈工大的圖片。
劉暾:就是我們的這個(gè)。
主持人芬芬:是整體造型。你剛剛說一年以前拍的,現(xiàn)在變化大嗎?
劉暾:變化不太大,現(xiàn)在正在做實(shí)驗(yàn)。當(dāng)時(shí)是在加工工廠里面,我們總裝過后拍的。
主持人芬芬:我們看下一張,這張是中國空間技術(shù)研究院研制的月球車,目前正在深圳參加高交會(huì),我們科技頻道的同事有機(jī)會(huì)采訪他們,拍了這樣一張圖片。據(jù)說他們的行駛系統(tǒng)是應(yīng)用了哈工大這邊的。
劉暾:對(duì),他們的行駛系統(tǒng)是我們這邊另外的一些老師做的,他們這個(gè)也是六個(gè)輪子。
主持人芬芬:錯(cuò)開的嗎?
劉暾:不是,兩個(gè)輪子在一起,在一個(gè)支撐的杠桿來,這個(gè)輪子再有一個(gè)腳鏈,通過一個(gè)大杠桿連起來,這個(gè)大杠桿再和車連起來,美國人登火星就是這種類型的,原理是類似的。
主持人芬芬:我們看下一張圖片。這是上海那邊,在今年公布的一個(gè)月球車圖片造型,也是六個(gè)輪子的。
劉暾:對(duì)。
主持人芬芬:他們這個(gè)特點(diǎn)在哪里?
劉暾:輪子上有很多螺旋狀的東西,下面像是有一個(gè)彈簧,有彈性。
主持人芬芬:還有哪些技術(shù)是相當(dāng)關(guān)鍵的?除了我們剛剛提到的防輻射、溫差、防摩擦等等。
劉暾:像黃顏色這部分,是反射光,什么目的呢?如果做成黑的,就是吸收熱,當(dāng)溫度達(dá)到零上一百多度的時(shí)候,它就要逐漸逐漸被加熱了,可能里面的設(shè)備受不了,這樣就可以反射回去。到晚上的時(shí)候,需要加熱,這部分在里面,人是看不見的,上面那個(gè)板子,一般都是做成太陽能板,讓太陽光曬到上面,產(chǎn)生電,然后供應(yīng)。
主持人芬芬:保證電能的作用。
劉暾:夜間用蓄電池,就是除了這個(gè)以外,車?yán)镞應(yīng)該有各種類型的蓄電池,白天充電,晚上用蓄電池工作。
主持人芬芬:再來看下一張圖片,這是美國的火星車。
劉暾:對(duì),就是我剛才說的,后面幾個(gè)輪子成為小杠桿連起來,然后大杠桿和車連起來。
主持人芬芬:是不是月球車改裝一下,就可以到火星上面做探測(cè)呢?
劉暾:原則上說可以,但月球上沒有空氣,可能要求就不一樣了,更嚴(yán)格一些。像我剛才說的,沒有大氣保護(hù)、摩擦等問題。但火星距離地球更遠(yuǎn),來回一次通信控制它,要求就更高了。
主持人芬芬:控制的時(shí)長(zhǎng)也會(huì)隨之加長(zhǎng)吧?
劉暾:加長(zhǎng),月球是接近2.3秒一次的來回通信,所以控制起來要考慮這個(gè)時(shí)差。這也是這類車輛控制的難題之一。
主持人芬芬:看下一張圖片,這是第一輛月球車。
劉暾:蘇聯(lián)一共向月亮發(fā)射了兩個(gè)月球車。
主持人芬芬:蘇聯(lián)是最早發(fā)射月球車的吧?
劉暾:不載人方面,他們是最早的,載人的是美國。他們這個(gè)是八個(gè)輪子,跟前面看到的美國的月球車不一樣,他們的輪子,自己都和車身連在一起,我們管這個(gè)叫做靜不定,美國那個(gè)我們叫靜定的,我們現(xiàn)在做的月球車,也是靜不定的。
主持人芬芬:靜而不定。
劉暾:不確定。
主持人芬芬:月球車發(fā)射到地面,工作完了以后會(huì)不會(huì)再回來?
劉暾:不回來了,現(xiàn)在在月球上面已經(jīng)有了兩輛這樣的車。
主持人芬芬:再下一張圖片。
劉暾:這是八個(gè)輪子的。
主持人芬芬:這邊是美國四輪的。
劉暾:我們?yōu)槭裁礇]有采用四輪呢,因?yàn)樗膫(gè)輪子當(dāng)中,萬一某一個(gè)輪子損壞了,損壞一個(gè),剩下三個(gè)還可以,如果是損壞兩個(gè)呢,就不好辦了。如果是六個(gè)輪子,損壞三個(gè)輪子,有一些工作還可以繼續(xù)做。
主持人芬芬:這是載人的月球車。
劉暾:載人,因?yàn)橛腥,所以做成四個(gè)輪子,像普通汽車似的,可以自己來控制方向,躲避障礙。
主持人芬芬:無人操作的月球車,它的方向是怎么控制的?是通過地面?這方面對(duì)于我們技術(shù)要求不是更高了嗎?
劉暾:無人方面,主要還是靠人在地面操作。
主持人芬芬:人工智能操作。
劉暾:對(duì),還有一種是讓它自主工作,就是上面需要有兩個(gè)人的“眼睛”,看清楚環(huán)境才能夠運(yùn)動(dòng)。所以在月球車上也要設(shè)置兩個(gè)攝像機(jī),只要是兩個(gè)攝像機(jī),一個(gè)不行,因?yàn)閮蓚(gè)眼睛才能分別處立體的,有立體感,才能判斷距離,所以必須至少有兩個(gè)攝像機(jī)。這個(gè)叫做立體視覺,靠這個(gè)來判斷。這也是月球,或者是火星、行星車的大難題之一。
主持人芬芬:立體視覺,可以看清前面的路,自己來決策怎么走,還是通過地面人來控制它?
劉暾:早期是完全靠地面的人來控制,人看見傳下來的照片之后,來決定下一步月球車是前進(jìn),還是向左、向右,或者后退等等,都是由人決定,人發(fā)出指令,送到月球,然后它執(zhí)行,F(xiàn)在這還是一個(gè)很重要的方法。但讓車輛有一個(gè)自主能力運(yùn)動(dòng)的可能。所以要靠它的兩個(gè)“眼睛”,然后靠計(jì)算機(jī)判斷,就是左邊、右邊的“眼睛”,需要有一個(gè)像人似的思維,首先要判斷左邊和右邊對(duì)應(yīng)東西,誰和誰對(duì)應(yīng),要判斷準(zhǔn)確,然后再判斷你所對(duì)應(yīng)的物體,就是三維空間里的位置、大小、方向,好決定這個(gè)月球車能不能走。然后再設(shè)計(jì)出一條路徑,我們叫做路徑規(guī)劃,根據(jù)我看到的情況,我選擇一條路徑,到指定的目的。應(yīng)該讓車輛具備這種能力,但目前的水平,讓月球車完全的這樣的自主去做,還有相當(dāng)?shù)睦щy,所以人需要幫助它。
主持人芬芬:我們?cè)诘诙A段的時(shí)候,很可能發(fā)射上去的月球車,我們還是需要地面控制的?
劉暾:對(duì),我覺得恐怕還是這樣,地面控制加上部分月球車自己的運(yùn)動(dòng)。
主持人芬芬:美國和蘇聯(lián)月球車發(fā)射上去,都是一個(gè)什么樣的情況?
劉暾:就我們知道的,蘇聯(lián)完全是地面控制,因?yàn)樗麄兊陌l(fā)射時(shí)間是70年代,是三十多年前了,那時(shí)候的技術(shù),特別是計(jì)算機(jī),跟現(xiàn)在相比當(dāng)然很落后了,所有沒有辦法自主,F(xiàn)在從計(jì)算角度來說,讓它自主有可能。但讓它真像人那樣有思維、能力,還不能完全做到,百分之百的準(zhǔn)確無誤的做到還不能,還需要人幫助一下。在它判斷困難的時(shí)候,人幫助一下。
網(wǎng)友:我們從美國和蘇聯(lián)的月球車研發(fā)中,能夠汲取哪些好的經(jīng)驗(yàn)?
劉暾:他們也發(fā)表一些資料,可以提供給我們;再一個(gè),就是通過我們的分析。比如我們從2000年開始研究,那么我們就仔細(xì)地分析原蘇聯(lián)八輪月球車究竟有什么特點(diǎn),有什么優(yōu)點(diǎn),有什么缺點(diǎn),美國的也是這樣。我們經(jīng)過對(duì)比,取其精華,就是說對(duì)我們有用的,我們就采納,不利的東西我們避免掉,然后再形成自己的方案。我們之所以采取六個(gè)輪,我剛才說的是靜不定,就是采取了原蘇聯(lián)月球車的一些優(yōu)點(diǎn),可是把輪子減掉六個(gè),就出現(xiàn)剛才一開始說的越溝的困難,要解決這個(gè)困難,怎么辦呢?也是經(jīng)過我們長(zhǎng)期的考慮,最后發(fā)現(xiàn),我們做這樣的一種安排還是可以的。搞技術(shù)大概都是這樣,要繼承前人的東西,在前人的基礎(chǔ)上,你再更上一層樓。這是一個(gè)多快好省的途徑。
主持人芬芬:我們背后放的這個(gè)視頻資料也是哈工大的月球車視頻資料。
網(wǎng)友:萬一輪子壞了,車子有沒有被撞翻的可能,撞翻了以后怎么辦?
劉暾:有撞翻的可能,我們現(xiàn)在的月球車,包括以前美國的、蘇聯(lián)的,撞翻的都沒有辦法。
主持人芬芬:他們有沒有撞翻的?
劉暾:據(jù)說原蘇聯(lián)有一臺(tái)被撞翻了,有不能工作了,起不來了,但沒有辦法證實(shí)。因?yàn)槌窃儆械谌齻(gè)眼睛看見它。不僅僅月球車能翻,其他飛行器到了其他星球也出現(xiàn)過翻掉的可能。
主持人芬芬:人工操控的月球車,這方面的問題就可以避免了。
劉暾:對(duì)。
主持人芬芬:它對(duì)技術(shù)方面的要求,會(huì)增加哪些呢?
劉暾:關(guān)鍵要判斷前方的障礙物在哪兒,假如兩個(gè)石頭中間有一個(gè)窄路可以通過去,你要準(zhǔn)確判斷能不能通過,你現(xiàn)在走的方向和位置對(duì)不對(duì),這是地面判斷應(yīng)該正確判斷的。當(dāng)然還有其他的信息,需要地面操控人員判斷,然后發(fā)指令。這個(gè)相對(duì)來說,是控制月球車包括其他行星上的車輛的一個(gè)比較保險(xiǎn)的辦法。
主持人芬芬:國家在月球車的研發(fā)方面,有沒有頒發(fā)一些具體的標(biāo)準(zhǔn)?
劉暾:有,有一些要求。比如要求載荷多大,有多大的速度、特性、能力,這個(gè)有一些要求。
主持人芬芬:我們身后的這個(gè)月球車,基本上都達(dá)標(biāo)了?
劉暾:基本上達(dá)到吧,就是行走方面。因?yàn)閲覍?duì)月球車的要求是全部的,全面的,我們現(xiàn)在的月球車,不包括月球車上的有效載荷,只是行走部分。
主持人芬芬:行走這方面我們過關(guān)了。
劉暾:現(xiàn)在是正在越溝,演示用我們這個(gè)車怎樣越溝。(視頻)第一個(gè)輪已經(jīng)過來了,第二個(gè)輪子懸空,現(xiàn)在開始著陸,這樣一個(gè)一個(gè)輪子過來。
主持人芬芬:這樣避免重心不一致,有時(shí)候出現(xiàn)翻的可能。
劉暾:對(duì),只要輪子一落到溝里,卡在那兒,就再也出不來了。
主持人芬芬:我們研發(fā)過程當(dāng)中知道,月球車上的重心大概是地球的1/6,這種環(huán)境怎么能做到在月球上的這樣一個(gè)模擬呢?
劉暾:你問的這個(gè)問題,恰恰也是我們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)當(dāng)中的一個(gè)重大困難。因?yàn)槲覀冞@個(gè)車將來工作的環(huán)境是在月球上,不是在地球上,我們?yōu)榱四M月球,弄了一些土壤,是接近月球的。我們現(xiàn)在的重心壓上去,比在月亮上,陷的深得多,壓深了六倍。這就是我們控制它的困難,因?yàn)樵虑蛏喜怀霈F(xiàn)這種狀態(tài)。在地球上,事實(shí)上我們模擬不了月球上的狀態(tài)。我們?cè)?jīng)有一個(gè)設(shè)想,把它吊在一個(gè)地方,減輕5/6的重量,然后再做實(shí)驗(yàn),但這個(gè)方案現(xiàn)在還沒能實(shí)現(xiàn)。
主持人芬芬:既有那么大的質(zhì)量,也有那么大的壓力。
劉暾:對(duì),我們現(xiàn)在用什么辦法呢?做一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置,重量我們?cè)O(shè)法補(bǔ)償?shù)簦屗兂烧嚨?/6,然后利用和月球相近的土壤,做一些模擬實(shí)驗(yàn),這樣一來,我們只能做一個(gè)輪子。一臺(tái)月球車,我們六個(gè)輪子分著來做。
主持人芬芬:它的具體環(huán)境,比如月球那么大的溫差、輻射也要考慮,研發(fā)過程當(dāng)中是怎么把這些因素考慮進(jìn)去的呢?
劉暾:這種辦法沒有辦法模擬,怎么做呢?我們做成零部件,溫度、溫差影響最大的是零部件,我們把零部件擱在一個(gè)裝置里,可以降溫,降到零下一百五六十度,然后升溫,包括抽空,模擬月球上的環(huán)境,能模擬的都模擬,讓它在里面工作。比如說模擬一年,就讓它在這兒工作一年。通過了,就把零件掛在真實(shí)的上面去。
網(wǎng)友:人餓了也要吃東西,月球車在上面沒有動(dòng)力的話,是通過什么來補(bǔ)充它的能量?
劉暾:白天用太陽電池,不論月球車,還是火星上的,有一個(gè)很大的平板,像咱們計(jì)算器或者是其他的小太陽電池,一個(gè)一個(gè)地把它并列地放在上面,發(fā)電。白天發(fā)的電,多余的部分充電,在夜晚讓蓄電池工作。
主持人芬芬:可是這個(gè)時(shí)間很長(zhǎng),據(jù)說白天和晚上,相當(dāng)于地球的28天。
劉暾:比如有些儀器不能在下零一百多度工作,我們只要維持它的工作,假如它要求不能低于正二十度,那夜晚的時(shí)候我們就維持它在正二十度左右,把這個(gè)夜晚渡過,第二天太陽出來了,又可以工作的,就相當(dāng)于復(fù)活了似的。
網(wǎng)友:月球車需要完成哪些任務(wù),會(huì)帶哪些工具去,停留多長(zhǎng)時(shí)間?
劉暾:月球車的任務(wù)取決于我們的規(guī)劃,我們現(xiàn)在探測(cè)月球,確切的任務(wù)我記的不是很準(zhǔn)確。一個(gè)是實(shí)地地分析一下月球土壤的構(gòu)成,比如有沒有地球上的各種元素,現(xiàn)在我們已經(jīng)知道了,基本上地球上的元素月球上也有,就是比例不一樣。但月球上有一種特殊的元素,地球上很少,很稀缺,就是氦-3,這個(gè)也需要進(jìn)行一些分析。還有一種,比如月球環(huán)境,我們說沒有空氣,太陽輻射大,大到什么程度呢,這恐怕也需要測(cè)量。還有一些物理參數(shù),比如月球引力場(chǎng)有沒有,多大,我們說月球沒有磁場(chǎng),不是說一點(diǎn)磁場(chǎng)都沒有,而且局部都不一樣,各個(gè)地方的引力也不一樣,等等。月球沒有大氣的阻攔,我們觀測(cè)天文就更方便,比地球上能看到得更多,像搞天文或者是天體物理這些專家們都是很感興趣的。
所以,它完成什么任務(wù),取決于我們的規(guī)劃。
主持人芬芬:我們需要它完成什么樣的任務(wù),在它的自身設(shè)置、配置方面會(huì)進(jìn)行改裝、改良,讓它有更多的功能。
劉暾:是的。
主持人芬芬:目前對(duì)于月球車的基本要求,就是對(duì)于土壤的分析?
劉暾:土壤分析是肯定必須有的。
主持人芬芬:還有其他的。
劉暾:土壤就包括各種元素的分析,包括物理量,還有液面的,比如月球的地形、地貌,這樣都會(huì)包括進(jìn)去的。
網(wǎng)友:探月計(jì)劃的二期工程大概什么時(shí)候?qū)嵤,月球車什么時(shí)候能夠飛向月球車?
劉暾:確切地我還說不準(zhǔn),但根據(jù)一般的材料報(bào)道,2012年以后,實(shí)施第二階段。我們一共是三個(gè)結(jié)論,就是繞、落、回,第二階段就是落到月球上面去,這就需要月球車了,但確切的時(shí)間還沒有。
主持人芬芬:因?yàn)椤版隙鹨惶?hào)”下旬才發(fā)射出去,到時(shí)候需要看“嫦娥一號(hào)”發(fā)回來的數(shù)據(jù),再進(jìn)行調(diào)整。
劉暾:對(duì),恐怕還不能光靠一號(hào),還要探測(cè)月球哪個(gè)地方最值得我們?nèi),卓越點(diǎn)在什么地方,那個(gè)地方安全不安全,這一系列的問題都需要解決,才能夠真正發(fā)射。
主持人芬芬:您剛剛說到,咱們研發(fā)月球車有很多技術(shù)的參數(shù)、設(shè)計(jì),可以借鑒前面的研發(fā)資料。 2000年到現(xiàn)在,肯定有很多研發(fā)資料,在研發(fā)過程當(dāng)中肯定是不斷地更新和改良,在這個(gè)過程當(dāng)中都有一些什么樣的經(jīng)歷,我們也都特別好奇,想知道。或者曾經(jīng)有過一些失敗的嘗試,能不能具體地介紹一下。
劉暾:我們先是參考各種資料,然后想到國外去實(shí)地調(diào)查一下,但英美方面我們沒有聯(lián)系通,因?yàn)闆]有相當(dāng)?shù)那。俄羅斯方面我們聯(lián)系通了,所以到俄羅斯進(jìn)行了實(shí)地考慮,跟他們有關(guān)技術(shù)人員和獨(dú)聯(lián)體的其他國家,進(jìn)行了一些考察、座談和部分協(xié)作,通過這個(gè)我們有了一些了解,從這兒開始我們做了一些基礎(chǔ)工作。大概到2004年,我們才把方案最終敲定,進(jìn)行繪圖設(shè)計(jì),04年底或者05年初,剛才大家看到的月球車就做出來了。中間也是有一些捕捉,包括電機(jī)燒壞,我們重新定電機(jī),很費(fèi)時(shí)間的。在這期間,我們培養(yǎng)了一些碩士研究生、博士研究生和博士后研究生,再有一些年輕教師。
主持人芬芬:這幾年的研發(fā)歷程,您覺得這個(gè)項(xiàng)目當(dāng)中最難的部分是哪個(gè)部分?
劉暾:最難的就是行程方案,我們想如果這個(gè)方案就是重復(fù)國外的,就沒有太大必要了,那我們就依靠國外資料就可以了。而且我們希望在前人的基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新,外國人做的通過我們的研究,也做得很好,真正想改進(jìn)也不是很容易的事情,但我們還是找到了一點(diǎn)不足,進(jìn)行克服,這是我們經(jīng)過長(zhǎng)期的思考,各種方案我們經(jīng)過論證、計(jì)算、互相討論等等,最后形成這樣這個(gè)方案;當(dāng)然現(xiàn)在這個(gè)方案,我們也覺得不是完美無缺的,還需要繼續(xù)改進(jìn)。
網(wǎng)友那里下雪了:我國月球車的整體水平處于什么樣的水平,是完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)嗎?
劉暾:其他單位的研制過程我知道的不是很清楚,而我們這個(gè)月球車是完全自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán),因?yàn)槲覀儧]有見過構(gòu)形,左右不對(duì)稱的,而且我剛才說的越溝、越障礙,重新分配牽引能力,這些能力是我們獨(dú)特的。
主持人芬芬:大部分創(chuàng)新還是屬于自主的。
劉暾:對(duì),但我們這個(gè)還不是登陸樣板,是實(shí)驗(yàn)原理,包括到月球上是不是這個(gè)形狀,如果方案被采用,還需要有很大的改動(dòng)。
主持人芬芬:具體在某一年,各個(gè)研究機(jī)構(gòu)把月球車項(xiàng)目、方案進(jìn)行評(píng)比,然后由國家選出,具體由哪家單位研發(fā),最終敲定以后,就由那家主要研發(fā)這個(gè)項(xiàng)目。 劉暾:對(duì),有可能這樣做。我們當(dāng)然希望,我們的某一部分思路能夠被采納。這是我們的希望。
主持人芬芬:也是利用周末的時(shí)間,邀請(qǐng)劉教授來我們直播間和大家交流,有很多網(wǎng)友參與,也感謝大家能夠及時(shí)地和我們劉教授互動(dòng)。也謝謝劉教授,在短短的一個(gè)小時(shí)當(dāng)中,跟我們交流了這么多的信息,讓我們了解了月球車,謝謝您。
劉暾:謝謝主持人,也謝謝網(wǎng)友,感興趣的人,希望大家可以進(jìn)一步和我們討論。