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首次“太空加油”完成:中国航天迈入空间站时

发布时间:2017-12-04 阅读:

  第一次“太空加油”完成:中国太空进入太空站时代

  4月27日晚,备受期待的空间登场。天台一号飞船与天宫二号空间实验室相结合,在距离地面393公里的太空轨道高速飞行中完成了无泄漏推进剂的补充。

  证明了推进剂在轨附加技术是当日一号艇最重要的任务之一,也是后续中国空间站建设非常关键的技术,突破和掌握了推进剂补充技术解决问题向太空站供电,使太空站长期运行,宇航员长期驻守太空站成为可能。

  “天台一号”太空加油成功完成,“太空一号”成功送货,标志着天泰一号的成功运行。中国载人航天工程第三步完成了第二步,中国航天进入了空间站。

  推进剂添加五天,并将跟进两次

  4月23日7时26分,天州一号与天宫二号合并,对发射药进行了5天的补充试验。这是天工2号和货运飞船首次推进剂,是中国首次推进剂添加试验。

  空间加油与空中加油相比,高于地面的高度不仅更为技术复杂。另外实施历时5天,地面需要增加整个过程,对地面自动化和监测的长期状态监测和控制提出了更高的要求。附加过程非常复杂,推进剂添加试验分为多个阶段,最多29步。高度控制风险和在轨补充是第一个实施。船上气体和液体设备,泄压阀超压和液体泄漏都将危及整个船舶的安全,必须确保地面控制。

  据北京航天飞行控制中心首席飞行控制员江平介绍,在太空中加入推进剂将涉及氧化剂,阻燃剂等推进剂,对设计的安全性和可靠性提出更严格和更高的要求,还需要考虑两个航天器目标,数百个阀门,数百米管线以及几十个关键设备的软件控制。另外,整个附加程序包含了如此多的步骤,每一步都包含了大量的分支和指令,这些步骤和指令是一层一层的,联锁的,不可能是一个错误。

  航天专家,天州一号与天工2号对接,两艘飞船之间产生的气体压力大,推进剂从天佑号上稳定流向天坛一号,虽然看起来和地面加油差不多,但要真正实现,但并不容易。

  在轨推进剂的添加主要通过添加安装在对接机构上的4路推进剂浮体实现,其相当于加油管路和油枪安装在对接机构上。为了确保推进剂不泄漏,液浮建造者的组装精度非常高。

  过去的对接机构也有电路浮动连接器,主要实现对接后两架飞机的信号对接,增加的液体浮子连接器是附加的在轨附加连接通道。由于它是连接通道,对接精度必须更高。专家说。

  此外,在对接和浮动隔离开关等加油准备工作完成后,与货舱和太空实验室相连的附加管路系统也应进行泄漏检查,以确保在附加工艺过程中无泄漏和补给系统安全。为此,研究人员在地面上进行了多轮测试,以确保安全措施在轨之前成功进行了泄漏检查。

  对于推进剂添加,在日船上有一个创新的设计。目前国内的太空飞行器只有一个单一的推进系统,为飞机提供动力。除了满足常规推进的推进系统之外,航天器天宙1还有一个用于太空实验室和空间站的在轨辅助推进剂的附加系统,这两个系统是一体化设计。所谓一体化设计,即在推进系统与附加系统相互连接的情况下,在不影响其独立功能的前提下,实现系统附加推进剂的提供,以促进系统发动机工作,推进系统可以使用推进剂另外,为了实现推进剂的最大使用。另外,如果发生系统故障,可以进行隔离和切换,以确保推进和附加功能可以顺利完成。

  第一颗推进剂在轨附加任务完成后,第一颗在后续阶段的货舱飞行的日子也将在天宫二号在轨追加,使这项技术更加完善。

  清洗后的管道也是关键环节

  有一个空间加油开关,也就是额外的驱动器。据专家介绍,额外的驱动器是附加任务中的关键独立任务,是一个智能流水线控制单元。它接收系统指令,控制液体管道阀门开关,同时调节流量,流量,确保推进剂附加过程的安全。它实际上安装在二号庙宇。

  随着这两座寺庙相伴而过半年多,这个额外的驱动器早已熟悉了工作和环境的空间,还有很多在轨测试验证等天寺一号与天州一号交会对接展拳头。中国航天科技集团对接子系统副总设计师丁成华说。

  加油后,还要清理管道即吹管,这也是空间加油的关键部分。

  航天专家表示,在航天器完成空间实验室的推进剂补给后,为了保持管道清洁,可以进行多次追加作业,必须将推进剂吹入附加管道,并吹掉在过程中尽量不污染飞机表面,为了在空间真空环境下将液体推进剂吹飞,两个研究小组相继进行了多轮推进剂吹气测试,以确定吹气方案,并且可以用于在地面验证之后在轨道添加之后清除推进剂。

  管道吹飞也在地面飞行控制技术人员指挥飞船完成任务,阀门开启顺序,时间间隔必须不差,否则可能导致推进剂冻结,堵塞附加管道。

  我们的推进剂添加过程动态计划技术是一个很好的解决方案,并确保补货过程顺利进行。江平说。

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