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长五B成功发射空间站问天实验舱

来源:八院 日期:2022-07-24

20227241422,长征五号B遥三运载火箭在文昌航天发射场成功将我国空间站问天实验舱精准送入预定轨道发射任务取得圆满成功我国空间站首个实验舱将实施在轨组装建造计划

中国航天科技集团八院承担了长征五号B运载火箭助推器的研制工作以及问天实验舱电源分系统、对接与转位机构分系统、测控通信子系统、资源舱结构与总装及电缆网研制等任务。

问天实验舱六大高能看点

国内最大的单体航天器

问天实验舱全长17.9米,发射质量23吨,由工作舱、气闸舱及资源舱三部分组成。据了解,问天实验舱配置了与核心舱一样的航天员生活设施,将来可以与核心舱一起,接受两艘载人飞船轮换期间6名航天员的生活。空间站建成后,问天实验舱的气闸舱将作为航天员进行舱外作业的主要出舱口;同时,问天实验舱还具备对空间站组合体的管理和控制功能,也就是说在核心舱平台功能出现故障的前提下,可以接管对空间站组合体的操作,从而从整体上提高空间站的可靠性。

与天和核心舱相比,问天实验舱更重、更大,具备更强的超万瓦级的供电能力、千兆级的信息传输能力。作为航天员未来在空间站内进行空间生命科学研究的主要基地,问天实验舱的工作舱也更为宽敞,舱内配置了多台科学实验柜,推动我国在生命生态、生物技术和变重力科学等科技领域的相关研究。

2.0版柔性翼!刷新国内太阳翼最大面积纪录

随着更多的科学实验任务的开展,空间站载荷供电需求也成倍增加。因此,问天实验舱配置了目前国内研制的最大面积可展收柔性太阳翼,单翼全展开状态下长达27米,面积可达138 平米,不管是展开面积还是供电能力,全新升级后的“翅膀”都达到了天和核心舱太阳翼的两倍之多,双翼超万瓦级的供电让空间站基本实现了“用电无忧”。除了“新面貌”令人惊艳,问天实验舱太阳翼还将以全新的“出场方式”亮相。为了避免问天实验舱与空间站组合体交会对接时产生的碰撞会对“全部张开的翅膀”带来冲击损伤,此次太阳翼的展开将分“两步走”共七个步骤进行,期间还会有一次“中场休息”,全程历时80分钟。展开、锁紧、再展开、再锁紧,凭借其“高可靠可重复展收”的硬核技术,问天实验舱太阳翼在太空中收放自如、刚柔并济,时刻确保“电力在线”。

全天候追踪太阳!首次验证双自由度对日定向

受太阳入射角和空间站飞行姿态的影响,太阳翼的发电效率会因时段不同、姿态不同而产生相应变化。为了让“柔性翅膀”24小时不间断追踪太阳,保持最高状态的发电效率为空间站保障用电。问天实验舱首次采用太阳翼双自由度同时转动,确保每一缕阳光都垂直照射在太阳翼上。为了实现这一技术,中国航天科技集团八院自主研制出我国目前设计规模最大、连续工作寿命最长、传输功率最大的大型回转运动类空间机构产品——对日定向装置,有了它的加持,空间站将实时捕捉每一道阳光,保证空间站源源不断的能量供给。

最大吨位航天器对接!航天员首次在空间站内迎来重磅级“太空之吻”!

问天实验舱入轨后,将与空间站组合体实施轴向交会对接,两个大块头之间的“太空之吻”将亮相太空:23吨的问天实验舱与40多吨的空间站组合体,将是我国目前最大吨位的两个航天器之间的交会对接,也是我国空间站第一次在有人的状态下进行交会对接。由于设计先进、安全可靠,对接机构完全可以适应未来空间站建造8180吨各种吨位以及各种方式的对接。对接完成后,我国空间站以庞大的身躯继续在轨飞行,“养精蓄锐”迎接下一次的大动作。

国际上首次平面转位动作上演“太空泊车”

在轨期间,问天实验舱将完成我国首次在轨大惯量转位动作,即通过平面转位90度,让原本对接在节点舱前向对接口的问天实验舱转向节点舱的侧向停泊口并再次对接,从而腾出核心舱的前向对接口,为梦天实验舱的到访做好充分准备。这将是我国首次航天器在轨转位组装,也是国际上首次以平面式转位方案进行航天器转位的探索尝试。转位过程中,问天实验舱将通过安装在舱体上的“纤细”转臂与核心舱上的转位基座,以及对接机构的密切配合,上演一场惊心动魄的“太空泊车”大片。

身兼多职!打造多功能“太空资源仓库”

外壁两侧挂着1.2吨重的太阳翼、“头”顶着近1吨的对日定向装置与桁架组件、“肚中”还装着2吨重的推进燃料储箱……这个承担着多重使命的“重要成员”就是位于问天实验舱最顶端的资源舱。虽然看起来“又高又瘦”,但为了保证各种重要设备的可靠安装,中国航天科技集团八院为资源舱锻造了一副坚韧的“钢筋铁骨”,让原本只作为能源中心的资源舱,成功化身为一间多功能“太空资源仓库”,为空间站的在轨建造及后续运行保驾护航。

“四大力士”助“胖五”托举重器

在此次任务中,“胖五”凭借它强大推力、精准入轨的优异表现,成功将重达23吨的问天实验舱顺利送入预定轨道。“胖五”成功托举的背后,合抱在芯级上的“四大力士”——43.35米直径助推器功不可没,也是长征五号B“大力出奇迹”的关键所在。中国航天科技集团八院抓总研制的4个助推器为“胖五”提供了90%以上的起飞推力。每个助推器五脏俱全,相当于一枚单级运载火箭。

根据全箭总体方案,助推器需要完成三大任务,形象地说就是“撑得住、点得着、分得开”。

“撑得住”

指全箭竖立发射是靠助推器支撑,助推器就像是“胖五”的“四条腿”,牢牢“站”在发射台上;起飞后的“胖五”主要靠助推器的发动机产生强大推力,并通过前捆绑主传力将推力传递到芯级,此时的4个助推更像是肩扛起芯级的“大力士”,推动“胖五”克服重力飞起来。

“点得着”

就是指助推器采用的增压输送系统为液氧煤油发动机提供了射前重要的点火条件。发动机入口压力和推进剂温度,可确保发动机能够点得着火,在飞行中正常工作,在助推器飞行段为“胖五”提供稳定的推力。

“分得开”

就是指当助推器贮箱携带的推进剂耗尽后,芯级控制系统下达分离指令,助推器上的分离火箭能够正常工作,芯级与助推器之间的前后捆绑连接结构能够可靠解锁,实现助推器与芯级的安全分离。

本次发射是长征五号系列运载火箭第8次发射,是长征系列运载火箭第428次发射。

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