核心成就

中北大学仪器与电子学院极端环境特种传感与测试创新研究团队40余年深耕极端环境特种测试领域 ，攻克超高过载传感、高温数据记录等关键技术， 其自主研发的航天黑匣子，已全程服务神舟号历次载人飞行任务——只要神舟飞船升空，就有该团队研制的黑匣子保驾护航。成果在高温、高压、高冲击等极端工况下实现“测得准、活得稳、传得回”，支撑载人航天等国家重大工程，牵头建成全国重点实验室，以极限创新为大国重器铸强“感知中枢”。

大漠靶场惊雷乍响，火箭携烈焰直冲云霄。在高温、高压、高冲击的极端环境里，一枚枚微型传感器如同最敏锐的神经，实时捕捉、 稳定回传着关乎成败的关键飞行数据。这背后，是中北大学仪器与电子学院极端环境特种传感与测试创新研究团队的数十年坚守。这支近百人科研团队，始终面向国家重大战略需求，在极限领域攻坚克难，以自主创新破解行业难题，成为我国极端环境测试技术领域的中 坚力量。

“早年火箭测试系统只能采集2-3路数据， 就像飞行员在漆黑夜里驾机却没有仪表盘。火箭在高温、高压、高冲击环境下飞行，级间分离、再入大气层这些最危险的时刻，数据一旦缺失，出了问题找不到原因，改进就没有方向，甚 至可能导致型号研制失败或拖延。”张会新教授坦言。 

面对这一技术堵点，团队用十几年时间，把测试通道从“ 单车道 ”一点点拓宽成“ 多车道”。一方面从硬件上改进总线架构，将点对点传输升级为网络化传输；另一方面在软件上优化数据压缩和抗干扰算法，让有限信道传输更 多有效信息。团队还把一个个新传感器集成进原本空间有限的箭体，从温度、压力，拓展到振动、应变、热流，最终在国际上首次将无损压缩技术应用于飞行测试，把数据获取路数从2—3路提升至10余路，给火箭装上了更全面的“体检系统”。 

航天质量无小事，他们始终坚守“归零精神”。一次某型号总装期间出现关键数据异常跳变，团队连续奋战数月，从器件、工艺、时序 一路追查，最终锁定远距离差分传输中微秒级的波形畸变，并通过上百次模拟试验复现问题、 彻底根治。正是这份对使命的敬畏，近十年圆满支撑数十次重大飞行任务。

中北大学仪器与电子学院极端环境特种传感与测试创新研究团队攻坚技术，拓宽数据通道。

极端环境，是传感器的“生死考场”。团队研发的传感器，要直面上千摄氏度高温、20万个重力加速度冲击。“20万g过载，相当于一辆 轿车瞬间被压成铁饼，设备还要正常工作；上千度高温，如同把传感器扔进熔岩，仍要精准测 量。”张会新教授说。 

无先例可循，团队从3条路径突围。在陶瓷基、金属基、特种合金中反复筛选，找到耐高温、抗冲击的“硬核材料”；采用微系统集成与特种灌封工艺，给芯片穿上“盔甲”；用空气炮、 冲击台、高温炉反复模拟，撞坏了重做、失效了再改。这项“炸出来的技术”，每一个指标提升，都凝聚着无数次试验与坚守。 

在某重点型号首次飞行试验中，团队研制的“黑匣子”完整记录了飞行器出水全过程的冲击、压力与结构响应，首次捕捉到“出水瞬间空泡高压”这一地面仿真难以复现的关键现象。 总师单位评价：“没有这些实测数据，我们可能 还在黑暗中摸索。”如今，万余套装备已应用于四大领域50余种飞行器、100余次发射任务， 成为经受过实战考验的“老兵”。 

团队以大平台支撑大创新，牵头建成极限环境光电动态测试技术与仪器全国重点实 验室，依托仪器科学与技术国家A类学科，构建从基础研究、技术攻关到成果转化的完整 创新体系。近5年承担国家级项目500余项， 荣获国家科技奖励8项、国防科技奖励2项。 同时，将军工技术向医疗健康、工业监测、冰雪运动等民生领域延伸，让尖端成果真正服 务社会。 

面向未来，中北大学仪器与电子学院党委书记郝晓剑表示，更高难度的挑战已经到来：高超音速飞行器温度或将超2000℃，环境更极端；参数从热学、力学向光学、电磁学拓展，需求更多元；传感器还要向“能感知、会思考”升 级，实现智能判断与自主传输。 

“未来10年，我们不仅要解决‘测得到’，更要实现‘测得准、传得快、用得活’。”团队将继续瞄准国家急需，在更极端、更前沿、更智能的测试技术道路上勇毅前行，以自主创新为航天强国、科技自立自强贡献坚实的中北力量。