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要揽航天“瓷器活” 且看天舟“金刚钻”
华夏经纬网   2017-04-21 08:31:39   
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 中新网海南文昌4月20日电 (张素 朱红梅)天舟一号货运飞船将从20日晚开始,带着使命遨游太空。欲揽航天“瓷器活”,且看天舟有什么“金刚钻”。

  装得多还要装得好

  “天舟一号”既然运货,必然要能装。它能装相当于自身重量的6吨多货物,上行载货比优于国际现役货运飞船。

  不仅装得多,还要装得好。中国航天科技集团公司五院科研人员设计出特别的货架和货包。

  从表面上看,高效承载货架与普通书架类似,但其细节和构型大为不同。“天舟一号”的货架采用一种基于蜂窝板、碳纤维立梁的梁板预埋结构,形成大量的标准装货单元。

  “蜂窝板有大量的留空面积用于装货,碳纤维立梁材质非常轻且抗变形能力好。”相关设计者说,承载货架结构与密封舱主结构的连接环节也是亮点,“连接环节采用碳纤维结合铝合金的设计,避免了货架直接与密封壳体相连,保障了在轨环境下结构不被破坏”。

  科研人员为货物设计的包装模式也是别具匠心,采用绑扎方式和内部泡沫的“软包装”方式为货物减振。

  宽波窄波天基测控

  简单来说,天基测控是将原本在地面或海上的测量系统“搬”到天上,实现对航天器在轨飞行的关键事件的全程跟踪。

  在天舟一号飞行任务,中国首次以天基测控体制为主实施飞行控制,主要依靠中国航天科技集团公司五院西安分院研制的中继终端和513所研制的宽波束中继测控系统。

  前者为窄波束,传输效率高,信息量大,后者覆盖范围广。两者互为补充,搭建了从“天舟一号”到中继卫星再到地面的“天路”。

  追求实现精准控姿

  “天宫二号”和“天舟一号”在轨完成推进剂补加,势必对组合体飞行有较大的姿态干扰,这就要求控制系统足够“健壮”和“聪明”。于是,中国航天科技集团公司五院502所构建了具备完善的自主故障诊断和重构能力的控制力矩陀螺系统。

  502所设计师还进一步提高太阳帆板跟踪精度,确保太阳帆板高效跟踪,持续接收来自太阳的能量,保证航天器更长时间稳定飞行。

  三维提高研制效率

  “天舟一号”是一艘“三维”货运飞船,它从设计、到生产检测、再到总装虚拟仿真,首次实现了总体和各分系统、制造厂、总装厂间的全三维协同设计。

  记者获悉,使用“数字样机”的方式彻底改变了以往设计师个体设计的工作模式。以构型布局设计为例,货船单舱段设备布局的工作效率提高了50%,整船的总装详细设计研制周期缩短了45%。

  科学管理巧搭平台

  为使“天舟一号”不虚此行,科研人员安排了多项空间应用及技术试(实)验。其中,空间技术试验分系统堪称“载荷管家”,管理着来自13个试验项目的40余台载荷设备。

  空间技术试验分系统分为载荷公用平台和实验项目两部分。前者负责向实验项目提供供电、控制、状态采集、信息传输等各类电气接口资源,后者由在轨实验所需的各类实验设备组成。

  考虑到“天舟一号”上无人值守,科研人员通过载荷运控方案设计,编制了相应的飞行程序,在实际飞行任务中用“最强大脑”载荷公用平台控制试(实)验进展。(完)

 

责任编辑:胡光曲

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