神十六成功奔“天宫”,他们开展了上百次地面捕获缓冲试验|天天快资讯
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2023年5月30日9时31分,长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。 本文图均为中国航天科技集团供图
2023年5月30日9时31分,长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,将航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮搭乘的神舟十六号载人飞船精准送入预定轨道,中国空间站应用与发展阶段首次载人飞行任务取得圆满成功。3名航天员将入住空间站,与神舟十五号乘组太空“会师”,“面对面”进行在轨交接。
2023年5月30日9时31分,长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。
澎湃新闻(www.thepaper.cn)记者从中国航天科技集团八院(以下简称“八院”)获悉,此次发射任务,八院承担了神舟载人飞船的对接机构分系统、电源分系统、推进舱结构与总装、测控通信子系统、总体电路分系统推进舱电缆网及三舱配电器等研制任务。
已开展上百次地面捕获缓冲试验
发射入轨后,神舟十六号将采取径向对接的方式与空间站进行交会对接,停靠于空间站核心舱的径向端口。上一次神舟十四号载人飞船径向停靠空间站,飞船的对接目标为47吨级,此次神舟十六号将首次在空间站有人驻留情况下,与90吨级的空间站组合体进行径向对接。作为载人天地往返的关键核心产品,对接机构再次面临与多构型、大吨位、大偏心对接目标的捕获、缓冲、刚性连接等全新挑战。
自2021年我国空间站实施建造以来,八院研制的对接机构已圆满完成了17次空间交会对接任务,为空间站圆满完成建造任务保驾护航,也为神舟十六号的再次可靠对接提供了强有力的支撑。
自2021年我国空间站实施建造以来,八院研制的对接机构已圆满完成了17次空间交会对接任务。
为了适应后续空间站常态化运营阶段的密集任务,八院对接机构研制队伍已开展了上百次地面捕获缓冲试验,确保对接环捕获目标的时长限制在数秒之间,对接锁系的同步性误差控制在毫米以内,使飞船对接机构在对接的一瞬间即可快速捕获空间站,随后平稳可靠地锁紧对接面。
在神舟十六号径向停靠期间,将有两艘货运飞船(天舟五号、天舟六号)同时在轨飞行,空间站组合体的质量将超过100吨。“三舱三船”的组合体构型,使得神舟十六号被其他舱体持续遮挡,造成飞船长时间处于太阳无法照射的环境,给整船的发电能力、舱外设备热控能力、通讯保障能力带来了极大挑战。
早在空间站建造前,八院研制团队就针对空间站组合体多达20余种构型以及来访航天器的不同停靠状态,提前策划并实施了上百项环境试验和专项测试,验证了飞船在长期停靠全遮挡环境下的各项性能,经过前期4艘载人飞船的在轨飞行验证,可以有效保障神舟十六号在“暗影相随”下的在轨能源供电安全、通信链路畅通。
有效解决了推进舱的力学难题
神舟载人飞船由推进舱、返回舱、轨道舱“三舱”组合而成,其中,推进舱作为整船的“能量和动力之源”,安装有飞船最重要的能源和动力两大系统。比如,整个飞船能源系统的80%设备均安装在推进舱,其中就包括两个太阳电池翼在内的光伏供电设备,这是飞船在轨飞行的主要能源;动力系统的40台发动机也全部安装在推进舱上,包括底部4台大推力轨道发动机、36台可让飞船以各种姿态和方向飞行的姿控发动机。
推进舱作为整船的“能量和动力之源”,安装有飞船最重要的能源和动力两大系统。
除了这些,推进舱还安装了其它用于天地通信、姿轨控制、温度控制、环境控制等多个关键系统的重要设备,尤其是近50台大大小小、规格各异的电子设备,要安装在舱内直径2.8米的仪器圆盘上,“放得下”仅仅是第一步,还要考虑符合人机工效,适应插接维修、满足质心分布、承载力学载荷等需求,也就是说拆装操作要方便、“乘客”坐感要舒适。
作为神舟飞船推进舱抓总研制单位,八院研制队伍借助数字化仿真模型,将数据与实物有机融合,不仅有效解决了推进舱结构大承载、强耦合的力学难题,还将上百条错综复杂的管路电缆进行了合理布局,让神舟载人飞船飞得更稳、飞得更好。
从1992年载人航天工程“三步走”上马,到1999年第一艘无人试验飞船“神舟一号”叩响寰宇,再到2003年“神舟五号”首次执行载人任务,我国目前已开展了11次载人飞行,神舟飞船也在一次次的探索与突破中不断焕发出新面貌,延续着“生命之舟”的强大生命力。
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