扫码订阅

首次“太空加油”成功!10年前 却有人说中国人搞不出来补加技术

我国成功突破和掌握推进剂在轨补加关键技术,载人航天工程空间实验室飞行任务实现完美收官!中国航天迈进“空间站时代”!

首次“太空加油”成功!10年前 却有人说中国人搞不出来补加技术

4月27日19点07分,天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室成功完成首次推进剂在轨补加试验,标志天舟一号飞行任务取得圆满成功。突破和掌握推进剂在轨补加技术,填补了我国航天领域的空白,实现了空间推进领域的一次重大技术跨越,为我国空间站组装建造和长期运营扫清了能源供给上的障碍,使我国成为世界上第三个独立掌握这一关键技术的国家。

4月22日12点23分,天舟一号与天宫二号完成交会对接后,天舟一号关闭交会对接设备,进行对接通道复压和检漏,以及设置组合体运行状态,并由天宫二号控制组合体转入天宫二号在后、天舟一号在前的飞行姿态,做好推进剂补加试验相关准备工作。

此次推进剂在轨补加持续约5天,先后进行了补加管路检漏、天宫二号贮箱气体回收、推进剂输送、推进剂吹除等关键步骤。在地面操作人员精确控制下,整个在轨补加过程由天舟一号与天宫二号共同配合完成,其中,天舟一号负责贮箱增压、补加管路检漏,并向天宫二号输送推进剂;天宫二号负责贮箱气体回收,并接收货运飞船输送推进剂。

按计划,天舟一号将在6月中下旬开展第2次推进剂在轨补加试验,进一步巩固取得的技术成果。

此次天舟一号飞行任务,是载人航天工程空间实验室飞行任务的收官之战,对于空间站工程后续任务顺利实施具有极为重要的意义,取得圆满成功标志着我国载人航天工程第二步胜利完成,也正式宣告中国航天迈进“空间站时代”。

中共中央、国务院、中央军委在第一时间对天舟一号飞行任务圆满成功发来贺电。

贺电指出:天舟一号飞行任务的圆满成功,突破和检验了空间站货物运输、推进剂在轨补加等关键技术。标志着我国载人航天工程第二步胜利完成,对于实现不懈追求的航天梦具有十分深远的意义。

高精准“太空加油”成功,使得中国成为世界上继俄罗斯之后第二个掌握该项技术的国家。给太空中的航天器“加油”,可以大大延长航天器寿命。这是未来我国空间站长期在轨运行的关键技术!对中国空间站建设具有重要意义!

就像汽车在地面行驶需要加油一样,“太空加油”对于未来我国空间站长期在轨是最关键的技术之一。推进剂在轨补加的成功,将为我国空间站建造和长期运营扫清能源供给方面的技术障碍。

在此之前,掌握在轨推进剂补加技术的国家只有俄罗斯和美国,而只有俄罗斯实现了在轨加注应用。与此同时,欧洲、加拿大、日本等也在该领域加紧了研究探索的步伐。

10年前,俄罗斯表示可以为中国提供技术合作,但提出“补加技术中国人搞不出来,你们的货运飞船必须配套我们的系统”。自信的中国航天人坚持“太空加油技术一定要在自己手中实现”,用10年时间攻克了一系列关键技术。

首次“太空加油”成功!10年前 却有人说中国人搞不出来补加技术

复杂的太空环境下,3次推进剂补加,难度极大。不仅要对接准确,还要分离稳健。

整个飞行任务中,天舟一号将为天宫二号进行3次推进剂补加。在复杂的太空环境下,这样的动作并不容易实现。

想要天舟一号把“加油枪”准确无误地插入“加油口”,两个航天器的对接机构要衔接得严丝合缝。之前天宫与神舟的交会对接被媒体比喻为“在茫茫太空中穿针引线”,此次天舟一号身兼液体补加任务,对精度的要求更是高了一倍。

航天科技集团八院对接机构主任设计师邱华勇所在的研制团队创新设计,在已经生产好的上天产品上增加了4个液路浮动断接器及若干补加管路的安装接口。作为连接通道,断接器是可浮动的,借此消除两个高速飞行航天器对接机构对接时的偏差影响。

不光要“对得上”,还要能“分得开”。“就好像笔杆和笔帽的关系,笔帽卡太紧,有可能拔不下来。”邱华勇顺手拿起桌上的钢笔演示着。“万一出现这种状况,对接机构的分离推杆力能克服故障状态下的分离力,使航天器正常分离。”一直从事天宫二号对接机构研制工作的副主任设计师丁立超说。

实施“太空加油”主要靠压差实现液体流动加注。推进剂全部装在推进舱内,可兼顾常规推进和在轨补加使用,一体化设计提高利用率和可靠性。

“‘太空加油’得以实施的一个前提条件是,受加注方空间站或空间实验室要具备可重复接受加注的能力。”航天科技集团六院801所副所长魏青说。

六院科研人员为天宫二号配备了国内最大的金属膜盒贮箱,内有管理装置,实现箱内的气液分离。贮箱可像手风琴风箱一样推拉往复运动,这样的补加装置能接受上百次加注。

“太空之吻”实现后,天宫二号贮箱内的气压由压气机调低,两个航天器燃料贮箱间形成压差,液体推进剂从压力高处向低处流动,实现天舟一号对天宫二号的加注。

研制团队对天舟一号的常规推进系统和在轨补加系统进行了国内首创的一体化设计。据六院801所货运飞船推进分系统主管设计师苗鹏介绍,这个一体化设计使推进系统与补加系统之间通过隔离和沟通,来实现推进剂的最大利用。

此外,“当其中一个系统出现故障,可以通过隔离及切换,确保推进和补加功能均可顺利完成”,魏青说。

发表评论
发表评论

网友评论仅供其表达个人看法,并不表明铁血立场。

全部评论
加载更多评论
更多精彩内容
+加载更多
热门推荐