天舟一号为中国航天“加油”

来源:人民日报海外版作者:张保淑责任编辑:杨红
2017-04-17 10:37

随着3艘远望号船近日驶离中国卫星海上测控部码头,赶赴预定海域,执行海上测控任务,中国今年最重头的航天计划之一,即天舟一号货运飞船任务进入最后准备阶段。

作为中国空间实验室任务的收官之战,即将实施的天舟一号货运飞船任务将对承担未来中国载人空间站货运任务的系统进行全面测试和考验。其中,飞船为载人空间实验室天宫二号进行在轨加注推进剂技术,是测试和考验的重中之重。该项技术的突破将是中国航天继掌握空间交会对接技术之后,具有标志意义的新的里程碑。它将使建设长期驻留、有人照料的空间站具备基本前提,为2020年后建成“太空家园”,催生中国空间站时代奠定基础。

交会对接再上一层楼

在轨加注是指在空间轨道上利用服务航天器对目标航天器进行推进剂补给的在轨操作,其作用类似于“空中加油”,因而也被形象地称为“太空加油”。这项技术对空间站来说之所以重要,是因为太空并非绝对真空,空间站依然会受到微薄空气阻力影响,其轨道高度会随着时间推移而缓慢下降。要维持其轨道高度,就必须消耗燃料来获得上升的推力,而空间站核心舱在发射时携带的推进剂有限,这就需要货运飞船对其进行在轨推进剂加注,持续补充燃料。

据天舟一号货运飞船总设计师白明生介绍,天舟一号携带约2吨推进剂对天宫二号空间实验室实施在轨加注,不仅量足够,而且还有备份。这些推进剂是液体燃料,将通过管路注入到天宫二号,而管路连接需要通过空间交会对接来实现。早在2011年,我国就成功实现了首次空间交会对接,掌握了这项堪称万里高空“穿针引线”的太空绝技。

然而,在轨补加对交会对接精度提出了更高要求,需要“穿针引线”太空绝技再上一层楼。对此,航天科技集团八院对接机构主任设计师苑会领介绍说,由于要进行液体补加,不能出现任何泄露,这就要求大幅提升对接精度,必须在安装后通过导向板、机构、导向销套3个措施进行校正,以此保证精确插合。

为此,设计师采用大量力学、热控等仿真和地面试验验证,确保对接机构产品质量过关。对接机构完全过关、经得起考验意味着不仅对接要天衣无缝,为“太空加油”创造良好条件,同时也能够实现分离。对此,航天科技集团八院对接机构副主任师丁立超介绍说,为确保成功分离,设置了对接机构分离推杆,如出现意外情况,该分离杆便开始工作,克服故障,实现分离。

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