内容摘要:《经济日报》记者从天宫二号和神舟十一号的缔造者——航天科技集团公司第五研究院获悉,科研人员在天宫二号和神舟十一号设计研制过程中,实施尽心、放心、贴心“三心”工程,力争为航天员打造“五星太空之家”,让他们在遥远的深空体会到“家”的舒心和温暖。
关键词:太空;航天员;科技创新;五星太空之家;天宫
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天宫二号彰显我国综合实力——
科技创新打造“五星太空之家”
发射时中高低温交叉的“冰火两重天”,剧烈震动的严峻挑战,充斥着高能粒子、宇宙射线的恶劣环境……在这样的条件下,天宫二号能否为宇航员提供一个舒适温暖的家?《经济日报》记者从天宫二号和神舟十一号的缔造者——航天科技集团公司第五研究院获悉,科研人员在天宫二号和神舟十一号设计研制过程中,实施尽心、放心、贴心“三心”工程,力争为航天员打造“五星太空之家”,让他们在遥远的深空体会到“家”的舒心和温暖。
稳固如“定海神针”
维修像“插拔U盘”
《西游记》中有一个定海神针,天宫二号空间实验室上面也有一个“定海神针”,它就是控制力矩陀螺(简称CMG)。CMG是空间飞行器姿态机动与姿态稳定的控制部件。“没有CMG的话,卫星和空间站这类航天器的灵活性会差很多,调整变化的能力也会很小。有了CMG,航天器的机动性就会大大增强。”航天科技集团公司五院502所科研人员告诉记者。
CMG结构复杂,重量、体积大,力学设计、热设计难度高,一直属于“卡脖子”工程。502所科研人员自1998年启动攻关,用了十几年时间啃下了这块硬骨头。2011年天宫一号成功发射,各项遥测数据正常,标志着我国自主研制的CMG首次在轨应用成功,使我国成为世界上第三个掌握该技术的国家。
“天宫二号上面的200NmsCMG输出力矩平稳、力矩分辨率高,在天宫一号任务时首次亮相,在服役期间姿态控制精度均优于设计指标,在轨工作稳定、表现优异。”专家介绍。
天宫二号的密封结构也是保障安全性的另一法宝。航天科技集团公司五院总体部相关负责人告诉记者:“天宫二号是一个外部真空、内部有1个大气压的结构。评价其安全性很重要的方面,就是在2年的在轨飞行过程中,漏气量要非常小。就像再好的篮球早晚也会漏气,只是好的产品和设计可以让漏气非常缓慢。”
天宫二号由于功能需要设有观察舷窗、开关舱门等部件,这些都容易导致漏气。设计师根据各种结构特点设计了多种安全可靠的密封结构。密封结构中最为关键的就是密封圈,一般的密封圈都存在老化问题,更何况太空中温度变化更加剧烈。设计人员就从配方开始研究,再到密封圈的结构形式、密封结构设计,终于取得成功。
电影中,当一套高级大型设备发生故障时,技术人员像插拔U盘一样,快捷地拔下损害部件,插上新部件后,设备立刻恢复正常。这炫酷的一幕也将在“太空之家”上演。五院技术人员对“太空之家”的供配电、热控、数据管理等系统实现了高度集成化模块设计,打造出可快速更换的模块单元。拿智能配电单元来说,五院技术人员在我国航天器上首次采用了“插拔式”的结构设计,在地面的模拟试验中,技术人员只需用几分钟就能完成一次维修更换。







