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上海航天为天舟一号研制的“太空神器”知多少?
【发布日期:2017-04-22】 【来源:】 【阅读:次】【作者:】
新华社上海4月21日电(记者张建松)在成功发射的天舟一号货运飞船上,中国航天科技集团公司上海航天技术研究院承担了对接机构分系统、电源分系统、测控与通信子系统及推进舱结构与总装、总体电路推进舱电缆网等任务,研制了多种“太空神器”助推天舟一号叩问天宫。
  作为我国首个货运飞船,天舟一号的电源分系统采用了全新的总体方案、全新的储能技术、全新的控制技术。整船输出功率2700瓦,最高可达6000瓦,首次应用低轨高压大容量锂电池。
  据上海航天技术研究院空间电源专家涂浡介绍,我国载人航天电源先后经历了镉镍电池时代、氢镍电池时代,神舟七号伴随卫星首次使用锂电池。在中国航天史上,天舟一号是第一次应用低轨高压大容量锂电池。电源系统采用3组锂离子蓄电池组,每组由22串的形式组成,共使用单体66个。
  它们的使命是:从货运飞船发射前的待发段转内电开始为整船供电,在轨段在飞船进入阴影区时,提供整船所需的全部电能;在光照区储存电能,在太阳能不能满足整船能量需求时,蓄电池放电补充负载的供电需求。
  天舟一号的充电控制系统被称为“最强电源控制大脑”。为增强充电控制可靠性,设计人员采用“主备份软件限压充电控制为主、硬件电压控制为辅”的双冗余设计,电池单体和电池组同时参与控制。
  天舟一号的测控通信系统也采用了多项新技术。据介绍,飞船内部采用了全新的千兆高速“以太网”数据通信架构,这是国内航天器的首次使用。不仅在货运飞船的天地测控通信中发挥巨大作用,也为我国空间站“以太网”通信的建立奠定了扎实基础。
  由上海航天技术研究院研制的“高速通信处理器”,是天舟一号太网通信的重要组成部分,这一“神器”是货运飞船测控天地链路的核心关键单机。有了它,宇航员今后在太空的生活将不再枯燥:不仅可以上网冲浪,听音乐看视频,还能即时接入移动终端,与地面视频通话。
  作为目前我国体积最大、重量最重的航天器,天舟一号飞船的载货比达到0.48,超越欧洲、日本等国的现役货运飞船,运载能力跻身世界前列。与以往的神舟飞船推进舱相比,天舟一号首次全新设计了两层独立的推进剂贮箱,舱内的推进主模块由原来的一层变成了两层,推进模块贮箱数量由原来的4个增加为8个。
  上海航天设计人员创新性地采用了凹凸对应的花瓣式法兰安装方式。通过舱体内壁与推进模块上20多对凹凸对应的花瓣式法兰,完成了舱体结构与推进模块的装配。为了实现最优布局,设计师们设计了9种不同的舱内布局,对每一种构型都进行了力学分析。
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