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天舟天宫完成首次推进剂在轨加注

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天舟天宫完成首次推进剂在轨加注

去太空加个“油”:揭秘推进剂在轨补加技术
天舟天宫完成首次推进剂在轨加注
载人航天工程空间实验室飞行任务实现完美收官

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本报北京4月27日电(记者刘小兵 见习记者章文)27日19时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3个独立掌握这一关键技术的国家。

4月27日19时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27日19时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时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月中下旬开展第二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”。

4月22日12时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。

4月22日12时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。

按计划,天舟一号将在6月中下旬开展第二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。

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。

去太空加个“油”——揭秘推进剂在轨补加技术

按计划,天舟一号将在6月中下旬开展第二次推进剂在轨补加试验,进一步巩固取得的技术成果。

4月20日,我国首艘货运飞船天舟一号的成功发射拉开了我国货运飞船飞天的序幕。天舟一号进入太空之后,和天宫二号又成功实现了交会对接。4月27日,天舟一号与天宫二号不辱使命,圆满完成了首次推进剂在轨补加试验,为我国后续大型空间站建设奠定了基础。

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”。

对接机构全新升级

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此次任务被形象地称为“太空加油”,这是天舟一号此行最大的亮点。所谓“太空加油”,就是天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室交会对接后,实现太空在轨推进剂补加,开展推进剂在轨补加技术验证。

要想在太空顺利“加油”,首先要两个航天器精准对接。“在轨推进剂补加,主要通过安装在对接机构上的4路推进剂补加液路浮动断接器来实现。这就相当于‘加油的管路’和‘油枪’都安装在了对接机构产品上。”中国航天科技集团八院空间实验室系统、载人飞船系统副总设计师张崇峰介绍,对接机构虽不直接参与空间推进剂补加任务,但是它为补加任务提供了平台和初始条件。为完成这一使命,天舟一号对接机构进行了全新升级。

“如果把神舟八号载人飞船对接机构称为第一代对接机构,天舟一号货运飞船对接机构可称为第二代产品。”张崇峰介绍,天舟一号要顺利地把推进剂供给天宫二号,两个对接机构必须对接得严丝合缝。航天器的交会对接将会产生巨大的对接能量,对于对接机构的缓冲耗能能力提出了很高的要求,这也是空间站建设必须突破的一项技术。为此,设计师们通过大量的技术攻关,破解了这一难题,成功推出了二代对接机构。二代对接机构既不影响原捕获性能,又实现了对接机构捕获后的大吨位耗能需求,可以很好满足本次及后续任务的需求。

实现推进剂补加的“全能王”和“密匙”

推进剂能实现顺利补加,推进管理器、补加管理器和KX6-3到位开关发挥了重要作用,满足了补加阶段的众多功能要求。

“推进管理器是推进分系统名副其实的‘全能王’。它不仅承担了推进分系统推进舱的所有温度、压力、位移模拟量遥测,还负责推进舱推进控制驱动器,以及补加控制驱动器数字量遥测信息的采集、转换和编码发送等。补加管理器控制了浮动断接器,保证补加过程中的密闭。”中国航天科技集团九院539厂综合电子产品事业部部长叶剑锋介绍,要实现这么多功能,就需要推进管理器和补加管理器协同工作。通信总线是推进管理器的“神经”,它指挥驱动器工作;传感器及模拟量采集则被称为推进管理器的“眼睛”,用来获知推进分系统各部位的状态,譬如哪里“受冻”了、哪里“病变”了、是否“渴”了等等。

KX6-3到位开关,则是此次天舟一号下达补给和分离指令的“密匙”。“在加注与分离两个关键步骤中,到位开关都担负着重要使命。”中国航天科技集团九院郑州航天公司副总经理薛云智说,“它们被安装在天舟一号推进分系统浮动断接器插合与分离面的两端,用于判断天舟一号与天宫二号推进剂加注口插合、密封是否具备补给条件。待加注完毕后,到位开关还将判断补加系统是否具备分离条件,确保推进剂补加系统正常分离。”

“能源基地”提供重要保障

此次补加推进剂,需要大型液体燃料贮箱。而贮箱膜盒则是该贮箱的核心部件,也是空间站燃料储存的“能源基地”,可实现“反复加注、重复使用”的目标,属国内首创。

“这项技术的突破和掌握,使原本只能在一定时间内运行的飞船变为长期在太空运行的‘工作站’。”中国航天科工集团四院307厂膜盒技术总负责人赵妍介绍,当天宫二号贮箱膜盒里的燃料排放到一定程度需要补充时,由天舟货运飞船将燃料带入太空,在与天宫二号对接后,实施膜盒燃料的加注,如此反复,确保空间站在太空长期运行。

谈及该技术研制情况时,赵妍回忆道:“当年,这项技术可供参考的资料极少,项目团队‘十年磨一剑’,边摸索边验证,最终掌握了膜盒研制的关键技术。”贮箱膜盒为空间站运行提供了源源不断的动力支撑,也将为中国迈入“空间站时代”提供重要保障。(本报记者 刘小兵 本报见习记者 章文)

迈进,向着航天强国

4月27日,中国航天事业再树丰碑——天舟一号与天宫二号首次推进剂在轨补加试验取得圆满成功。在5天时间里,天舟一号和天宫二号组合体共同经历了29个步骤、多个阶段,诸多设备、多项飞控技术经受住考验,顺利完成我国首次推进剂在轨补加试验。

从神舟系列飞船到天宫系列空间实验室、从一人一天到多人多天,我国在迈向航天强国的路上步履坚定、斗志昂扬!

这条路,虽然遍布困难的荆棘,但每一步我们都走得扎实稳健。

中国载人航天工程载人飞船系统、空间实验室系统副总设计师张崇峰介绍:“如果把神舟八号载人飞船对接机构称为第一代对接机构,那么,天舟一号货运飞船对接机构可称为第二代产品,这次是第二代的首飞。”

航天科技集团五院天舟一号总设计师白明生表示,天舟一号飞行任务被称作“空间实验室飞行任务的收官之战”,“天舟一号的成功,意味着我国具备了向在轨运行航天器补给物资、补加推进剂的能力,这一能力是确保未来我国空间站在轨长期载人飞行的前提”。接下来,我国将着手建设空间站,计划2022年完成空间站的在轨组装建造。

这条路,是一代又一代航天人血汗铸就、忠诚锻造的。

中国航天科工三院33所主任设计师魏超带领团队设计了天舟一号上的石英挠性加速度计。“又成功了!”他激动地说,“这一刻,我们自豪、激动,也才能舒一口气。”在魏超看来,我国的载人航天捷报频传,既有赖于自主研发高新技术的突破,也源于航天科技工作者始终以如履薄冰的谨慎态度和忠于使命的责任感去对待自己的工作:“不拿出最过硬的产品,我们怎么保证负责的测量任务绝对令人放心呢!”

航天科技集团六院801所成功完成了天舟一号的核心攻关项目——“太空加油”技术。这项技术打破了国外技术封锁,填补了中国航天领域的空白,实现了我国空间推进领域的又一次技术跨越。“十年前,俄罗斯提出可以提供技术合作,但他们说‘补加技术中国人搞不出来,你们的飞船必须配套我们的系统’。”该所相关负责人激动地说:“现在,我们用自己的实际行动回应他们,‘我们自己的太空加油实现了!’”

这条路,激励着所有中华儿女,去实现“两个一百年”的奋斗目标!

北京市东城区和平里第四小学副校长赵瑞霞说:“这是一次培养孩子们民族自豪感的最佳契机,这是一堂激发孩子们求知欲的科学课。作为教育工作者,我们要让孩子们知道为何而学、怎样治学,这是我们义不容辞的使命。”

陕西师范大学西北濒危药材资源开发国家工程实验室办公室主任俱名扬说:“天舟一号任务的顺利完成对我们也是一种激励,我们将继续努力工作,做出更多原创性科研成果,特别希望自己的研究成果能尽快用于实践,助力国家发展。”

中国空间站时代曙光已现。今夜,我们仰望星空,一起许下明日拼搏的誓言:为了中国的未来,加油!

(本报北京4月27日电 本报记者 詹媛 叶乐峰 齐芳)

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