首次太空加油成功!10年前有人说中国人做不到

2017-4-28 13:47:11 来源:itwriter

  据中国航天科技集团消息,4 月 27 日 19 点 07 分,天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室成功完成首次推进剂在轨补加试验,标志天舟一号飞行任务取得圆满成功。

  突破和掌握推进剂在轨补加技术,填补了我国航天领域的空白,实现了空间推进领域的一次重大技术跨越,为我国空间站组装建造和长(来自:湖北招生网)期运营扫清了能源供给上的障碍,使我国成为继美俄之后世界上第三个独立掌握这一关键技术的国家。

  据了解,4 月 22 日 12 点 23 分,天舟一号与天宫二号完成交会对接后,天舟一号关闭交会对接设备,进行对接通道复压和检漏,以及设置组合体运行状态,并由天宫二号控制组合体转入天宫二号在后、天舟一号在前的飞行姿态,做好推进剂补加试验相关准备工作。

  此次推进剂在轨补加持续约 5 天,先后进行了补加管路检漏、天宫二号贮箱气体回收、推进剂输送、推进剂吹除等关键步骤。

  在地(来源:湖北招生网http://edu-hb.com/)面操作人员精确控制下,整个在轨补加过程由天舟一号与天宫二号共同配合完成,其中,天舟一号负责贮箱增压、补加管路检漏,并向天宫二号输送推进剂;天宫二号负责贮箱气体回收,并接收货运飞船输送推进剂。

  整个飞行任务中,天舟一号将为天宫二号进行 3 次推进剂补加,第 2 次计划在 6 月中下旬开展。

  此次天舟一号飞行任务,是载人航天工程空间实验室飞行任务的收官之战,对于空间站工程后续任务顺利实施具有极为重要的意义,取得圆满成功标志着我国载人航天工程第二步胜利完成,也正式宣告中国航天迈进“空间站时代”。

  不为人所知的是,10 年前,俄罗斯表示可以为中国提供技术合作,但提出“补加技术中国人搞不出来(来自:湖北招生考试网eDU-hB.com),你们的货运飞船必须配套我们的系统”。中国人坚持“太空加油技术一定要在自己手中实现”,用 10 年时间攻克了一系列关键技术。

首次太空加油成功!10 年前有人说中国人做不到

  深度解析“太空加油”:难度之大超乎想象

  在复杂的太空环境下,“加油”这样的动作并不容易实现。

  想要天舟一号把“加油枪”准确无误地插入“加油口”,两个航天器的对接机构要衔接得严丝合缝。

  之前天宫与神舟的交会对接被媒体比喻为“在茫茫太空中穿针引线”,此次天舟一号身兼液体补加任务,对精度的要求更是高了一倍。

  中国航天科技集团八院对接机构主任设计师邱华勇所在的研制团队创新设计,在已经生产好的上天产品上增加了 4 个液路浮动断接器及若干补加管路的安装接口。

  作为连接通道,断接器是可浮动的,借此消除两个高速飞行航天器对接机构对接时的偏(本文来自:湖北招考网EDu-hb.com)差影响。

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  不光要“对得上”,还要能“分得开”。“就好像笔杆和笔帽的关系,笔帽卡太紧,有可能拔不下来。”邱华勇顺手拿起桌上的钢笔演示着。“万一出现这种状况,对接机构的分离推杆力能克服故障状态下的分离力,使航天器正常分离。”一直从事天宫二号对接机构研制工作的副主任设计师丁立超说。

  实施“太空加油”主要靠压差实现液体流动加注。推进剂全部装在推进舱内,可兼顾常规推进和在轨补加使用,一体化设计提高利用率和可靠性。

  “‘太空加油’得以实施的一个前提条件是,受加注方空间站或空间实验室要具备可重复接受加注的能力。”航天科技集团六院 801 所副所长魏青说。

  六院科研人员为天宫二号配备了国内最大的金属膜(来自:湖北教育网wWw.eDU-hb.CoM)盒贮箱,内有管理装置,实现箱内的气液分离。贮箱可像手风琴风箱一样推拉往复运动,这样的补加装置能接受上百次加注。

  “太空之吻”实现后,天宫二号贮箱内的气压由压气机调低,两个航天器燃料贮箱间形成压差,液体推进剂从压力高处向低处流动,实现天舟一号对天宫二号的加注。

  研制团队对天舟一号的常规推进系统和在轨补加系统进行了国内首创的一体化设计。据六院 801 所货运飞船推进分系统主管设计师苗鹏介绍,这个一体化设计使推进系统与补加系统之间通过隔离和沟通,来实现推进剂的最大利用。

  此外,“当其中一个系统出现故障,可以通过隔离及切换,确保推进和补加功能均可顺利完成”,魏青说。

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