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中國(guó)空間站又一世界首次!電推發(fā)動(dòng)機(jī)在軌“換氣”_速看料
發(fā)布時(shí)間:2023-06-19 20:57:59 文章來(lái)源:快科技
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6月19日消息,近期,我國(guó)“天宮”空間站電推進(jìn)系統(tǒng)大氣瓶完成在軌安裝任務(wù),航天科技(000901)集團(tuán)六院801所首次采用“換氣”而不是“補(bǔ)氣”的方式完成了推進(jìn)劑氙氣的補(bǔ)充。

加裝了大氣瓶的空間站電推進(jìn)系統(tǒng),使用壽命將大大延長(zhǎng),對(duì)空間站長(zhǎng)期軌道維持和安全平穩(wěn)飛行起到重要作用,也為后續(xù)大氣瓶的拆卸安裝、霍爾推力器的在軌更換提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。


(資料圖)

據(jù)了解,電推進(jìn)系統(tǒng),也稱(chēng)電推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī),工作原理是先將氙氣等惰性氣體轉(zhuǎn)化為帶電離子,然后把這些離子加速并噴出,以產(chǎn)生推進(jìn)力,進(jìn)而完成航天器的姿態(tài)控制、軌道修正、軌道維持等任務(wù)。

電推進(jìn)系統(tǒng)在我國(guó)“天宮”空間站上的使用,屬于在載人航天領(lǐng)域的首秀。

據(jù)801所介紹,2021年“天和”核心艙發(fā)射的時(shí)候,就自帶了兩個(gè)小氣瓶,但限于艙內(nèi)空間,“原裝”氣瓶的體積并不大,僅供短期使用。

此次上天的大氣瓶可以看做是“外掛”,因?yàn)榘惭b在艙外,沒(méi)有空間限制,容量翻了好幾番,攜帶的推進(jìn)劑能支持電推力器更長(zhǎng)時(shí)間的軌道維持工作。

為了實(shí)現(xiàn)貯氣模塊的在軌安裝,801所電推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)調(diào)研了國(guó)內(nèi)外常用電、氣、機(jī)械對(duì)接鎖定形式,創(chuàng)造性地提出了一種簡(jiǎn)化版的浮動(dòng)對(duì)接形式。

他們通過(guò)粗定位導(dǎo)向裝置實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂初始定位及大偏差適應(yīng),再通過(guò)自主精定位進(jìn)一步修正電、氣、機(jī)械的對(duì)中鎖緊,極大提高了對(duì)接的容差能力和可靠性,即便在軌多次拆裝也能保證精度滿足要求。

與此同時(shí),得益于統(tǒng)一的接口設(shè)計(jì),可以安裝不同容積、不同工作壓力的氣瓶,工質(zhì)也不限于已有系統(tǒng)的氙氣,可根據(jù)技術(shù)發(fā)展情況上行不同工質(zhì)推進(jìn)劑。

此外,正常情況下,推進(jìn)劑耗盡后,機(jī)械臂會(huì)自動(dòng)進(jìn)行在軌更換,同時(shí)也支持航天員手動(dòng)更換氣瓶,保證“兼容”。

研制過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員充分考慮了航天員在軌操作的局限性、安全性和可操作性,并按照航天員工效學(xué)反饋不斷改進(jìn)方案,完善精密的尺寸鏈設(shè)計(jì);

根據(jù)可靠對(duì)接、可靠鎖定、電路絕緣、氣路密封等要求,形成精細(xì)化裝配規(guī)范;

產(chǎn)品交付前,也進(jìn)行了充分的地面精測(cè)驗(yàn)證,甚至模擬在軌環(huán)境反復(fù)拆裝氣瓶十次……

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