昨天,记者从上海航天技术研究院获悉,该院在天宫一号目标飞行器任务中承担了资源舱结构与总装、电源分系统、对接机构分系统、测控与通信分系统配套单机以及总体电路分系统资源舱电缆网的研制任务。
资源舱 “燃料”增多总重却减10%
作为天宫一号的能量和动力之源资源舱,要与运载火箭和实验舱相连接,除了要确保连接可靠外,舱体内外还安装了多个分系统近200台设备以及大量管路、电缆等。这些对资源舱的结构设计、安装及测试都带来了很多难题。研制过程中采用了大量新技术,新工艺。
从设计之初,资源舱就面临“减肥”的难题。因为此次资源舱携带的推进剂比之前神舟飞船增加了50%以上,但工程主体还是希望能为舱段实施减重。这样一来,之前采用的铝合金难以满足要求,首次采用了铝锂合金作为原材料,成功为舱段减重10%。
为了维持目标飞行器长期在轨要求,整器所携带的空气和氧气远大单艘飞船的携带量,为此环控与生保分系统采用了大容量高压复合材料气瓶进行气体储存。据悉,这个气瓶充气前后直径方向变化较大,资源舱总装设计了具有一定弹性的气瓶安装条带,解决了气瓶难以安装的问题,大大减轻了气瓶安装支架重量,为整器减重作出了贡献。
电源 太阳能“翅膀”采用新工艺
对于载人航天而言,电源分系统历来是飞行器的生命线。
此次,天宫一号上的高压半刚性太阳电池翼,这种技术我国航天器电源分系统的首次应用。外形上看,两块太阳电池翼上像一双“翅膀”,覆盖着块块黑色的太阳电池片,展翅欲飞。面对空间站低轨环境,以前高轨卫星使用的全刚性电池板显然不能适用。经过大量的工艺试验,上海科研人员确定了玻璃纤维网格面板的含胶量和实际操作中胶液浓度等工艺参数,确定了碳纤维框架加玻璃纤维网格的半刚性结构形式。
对接 已经走过了16年研发路程
为了神八与天宫的“太空之吻”,上海航天技术研究院805所研制队伍从1995年着手对接技术原理研究、仿真探索,到1999年制造出了第一台1:1的原理样机,从2000年开始十项部件级关键技术攻关,到2002年研制面向工程应用的对接机构攻关样机和四项大型系统级地面模拟试验设备,从2005年对接机构分系统正式立项到2009年12月完成初样研制转入正样工作,到2010年11月完成正样产品研制交付,再到2011年到基地靶场试验,16年的研制之路让产品从无到有,从有到精,对接分系统的路程还在继续。