上海航天為天舟一號(hào)研制的“太空神器”知多少？

　　新華社上海4月21日電（記者張建松）在成功發(fā)射的天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船上，中國(guó)航天科技集團(tuán)公司上海航天技術(shù)研究院承擔(dān)了對(duì)接機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)、電源分系統(tǒng)、測(cè)控與通信子系統(tǒng)及推進(jìn)艙結(jié)構(gòu)與總裝、總體電路推進(jìn)艙電纜網(wǎng)等任務(wù)，研制了多種“太空神器”助推天舟一號(hào)叩問天宮。

　　作為我國(guó)首個(gè)貨運(yùn)飛船，天舟一號(hào)的電源分系統(tǒng)采用了全新的總體方案、全新的儲(chǔ)能技術(shù)、全新的控制技術(shù)。整船輸出功率2700瓦，最高可達(dá)6000瓦，首次應(yīng)用低軌高壓大容量鋰電池。

　　據(jù)上海航天技術(shù)研究院空間電源專家涂浡介紹，我國(guó)載人航天電源先后經(jīng)歷了鎘鎳電池時(shí)代、氫鎳電池時(shí)代，神舟七號(hào)伴隨衛(wèi)星首次使用鋰電池。在中國(guó)航天史上，天舟一號(hào)是第一次應(yīng)用低軌高壓大容量鋰電池。電源系統(tǒng)采用3組鋰離子蓄電池組，每組由22串的形式組成，共使用單體66個(gè)。

　　它們的使命是：從貨運(yùn)飛船發(fā)射前的待發(fā)段轉(zhuǎn)內(nèi)電開始為整船供電，在軌段在飛船進(jìn)入陰影區(qū)時(shí)，提供整船所需的全部電能；在光照區(qū)儲(chǔ)存電能，在太陽(yáng)能不能滿足整船能量需求時(shí)，蓄電池放電補(bǔ)充負(fù)載的供電需求。

　　天舟一號(hào)的充電控制系統(tǒng)被稱為“最強(qiáng)電源控制大腦”。為增強(qiáng)充電控制可靠性，設(shè)計(jì)人員采用“主備份軟件限壓充電控制為主、硬件電壓控制為輔”的雙冗余設(shè)計(jì)，電池單體和電池組同時(shí)參與控制。

　　天舟一號(hào)的測(cè)控通信系統(tǒng)也采用了多項(xiàng)新技術(shù)。據(jù)介紹，飛船內(nèi)部采用了全新的千兆高速“以太網(wǎng)”數(shù)據(jù)通信架構(gòu)，這是國(guó)內(nèi)航天器的首次使用。不僅在貨運(yùn)飛船的天地測(cè)控通信中發(fā)揮巨大作用，也為我國(guó)空間站“以太網(wǎng)”通信的建立奠定了扎實(shí)基礎(chǔ)。

　　由上海航天技術(shù)研究院研制的“高速通信處理器”，是天舟一號(hào)太網(wǎng)通信的重要組成部分，這一“神器”是貨運(yùn)飛船測(cè)控天地鏈路的核心關(guān)鍵單機(jī)。有了它，宇航員今后在太空的生活將不再枯燥：不僅可以上網(wǎng)沖浪，聽音樂看視頻，還能即時(shí)接入移動(dòng)終端，與地面視頻通話。

　　作為目前我國(guó)體積最大、重量最重的航天器，天舟一號(hào)飛船的載貨比達(dá)到0.48，超越歐洲、日本等國(guó)的現(xiàn)役貨運(yùn)飛船，運(yùn)載能力躋身世界前列。與以往的神舟飛船推進(jìn)艙相比，天舟一號(hào)首次全新設(shè)計(jì)了兩層獨(dú)立的推進(jìn)劑貯箱，艙內(nèi)的推進(jìn)主模塊由原來的一層變成了兩層，推進(jìn)模塊貯箱數(shù)量由原來的4個(gè)增加為8個(gè)。

　　上海航天設(shè)計(jì)人員創(chuàng)新性地采用了凹凸對(duì)應(yīng)的花瓣式法蘭安裝方式。通過艙體內(nèi)壁與推進(jìn)模塊上20多對(duì)凹凸對(duì)應(yīng)的花瓣式法蘭，完成了艙體結(jié)構(gòu)與推進(jìn)模塊的裝配。為了實(shí)現(xiàn)最優(yōu)布局，設(shè)計(jì)師們?cè)O(shè)計(jì)了9種不同的艙內(nèi)布局，對(duì)每一種構(gòu)型都進(jìn)行了力學(xué)分析。

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