中新網(wǎng)上海10月31日電 題:三種“翅膀”助力中國(guó)空間站翱翔太空
作者 鄭瑩瑩 馬帥莎 程雷 胡芳芳
(資料圖片僅供參考)
隨著夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙成功發(fā)射,中國(guó)空間站T字構(gòu)型即將亮相。有趣的是,大大小小不同的三種“翅膀”——太陽(yáng)翼,助力中國(guó)空間站翱翔太空。
其中,神舟載人飛船采用剛性太陽(yáng)翼,天舟貨運(yùn)飛船采用半剛性太陽(yáng)翼,天和核心艙和兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙采用柔性太陽(yáng)翼。
中國(guó)空間站這三種不同的太陽(yáng)翼覆蓋了目前世界航天所有太陽(yáng)翼的種類(lèi),且均由中國(guó)航天科技集團(tuán)八院(以下簡(jiǎn)稱(chēng):八院)研制。
太陽(yáng)翼是空間站在軌運(yùn)營(yíng)的“能源擔(dān)當(dāng)”。八院空間站型號(hào)副總設(shè)計(jì)師王治易介紹,從1992年開(kāi)始,八院便致力于為航天器打造穩(wěn)定可靠的“翅膀”,截至目前,八院已經(jīng)有28套剛性太陽(yáng)翼、8套半剛性太陽(yáng)翼以及6套柔性太陽(yáng)翼翱翔太空。
剛性太陽(yáng)翼
剛性太陽(yáng)翼是世界航天史上最早應(yīng)用的可折疊式太陽(yáng)翼,也是被各個(gè)航天強(qiáng)國(guó)廣泛采用的技術(shù)方案。
剛性太陽(yáng)翼指采用碳纖維面板、鋁蜂窩復(fù)合材料作為基板的太陽(yáng)翼,一般由1塊至4塊剛性基板組成,具有良好的剛度和強(qiáng)度;飛船入軌后,剛性太陽(yáng)翼可在十幾秒內(nèi)一次展開(kāi)到位,滿(mǎn)足飛船的供電需求。
1999年,歷經(jīng)近8年技術(shù)攻關(guān),中國(guó)第一款應(yīng)用于載人航天領(lǐng)域的剛性太陽(yáng)翼,隨神舟一號(hào)載人飛船的發(fā)射亮相太空。自那時(shí)起,剛性太陽(yáng)翼23年如一日地服役于神舟飛船,如今已成為神舟飛船的“得力干將”。
半剛性太陽(yáng)翼
如果將剛性太陽(yáng)翼比喻為“乒乓球拍”,那么半剛性太陽(yáng)翼則像“網(wǎng)球拍”。因?yàn)榘雱傂蕴?yáng)翼突破了玻璃纖維網(wǎng)編織技術(shù),創(chuàng)造性地采用了玻璃纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),對(duì)低軌空間環(huán)境中的原子氧、等離子體有更強(qiáng)的防護(hù)性,設(shè)備壽命更長(zhǎng)。
2011年,八院805所太陽(yáng)翼團(tuán)隊(duì)成功研制中國(guó)首套低軌高壓半剛性太陽(yáng)翼,并首次應(yīng)用于“天宮一號(hào)”,助力“天宮一號(hào)”實(shí)現(xiàn)了在軌7年的可靠運(yùn)行。
柔性太陽(yáng)翼
空間站上搭載了天文、地理、生物、醫(yī)學(xué)等各類(lèi)科學(xué)儀器,同時(shí)航天員的日常生活也離不開(kāi)能源。傳統(tǒng)的剛性、半剛性太陽(yáng)翼,因體積、重量、功率等因素限制,無(wú)法滿(mǎn)足空間站的能源需求。而柔性太陽(yáng)翼體積小、展開(kāi)面積大、功率重量比高,可為空間站提供源源不斷的能源。比如夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的柔性太陽(yáng)翼全部收攏后,厚度只有18厘米,與一部手機(jī)的長(zhǎng)度相當(dāng),僅為剛性太陽(yáng)翼的1/8。
目前,中國(guó)空間站共配備了2種規(guī)格的大型柔性太陽(yáng)翼。
其中,天和核心艙的單側(cè)太陽(yáng)翼展開(kāi)面積達(dá)67平方米,相當(dāng)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單打羽毛球場(chǎng)的大小,可以提供9千瓦的電能。
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙則各配備了兩副P(pán)lus版的大型柔性太陽(yáng)翼,可以給中國(guó)空間站三艙組合體提供80%的能量,在滿(mǎn)足艙內(nèi)搭載的各類(lèi)科學(xué)儀器正常運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí),保證航天員在空間站中的日常生活。
傳統(tǒng)剛性、半剛性太陽(yáng)翼都是一次展開(kāi),在短短十幾秒內(nèi)就完成所有動(dòng)作;而八院研制的大型柔性太陽(yáng)翼卻在世界首創(chuàng)“二次展開(kāi)”技術(shù),即:首先展開(kāi)一部分電池板以滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)艙能源需求,待交會(huì)對(duì)接完成后再完全展開(kāi),建立完整的能源系統(tǒng)。(完)
標(biāo)簽: 中國(guó)空間站