隨著長征七號運(yùn)載火箭完成垂直轉(zhuǎn)運(yùn),目前,由中國航天科技集團(tuán)公司抓總研制的天舟一號貨運(yùn)飛船與長征七號遙二運(yùn)載火箭正在進(jìn)行最后的功能檢查和聯(lián)合測試工作,完成最終狀態(tài)確認(rèn),天舟一號貨運(yùn)飛船也進(jìn)入了啟程倒計時階段。
給航天員送吃的、用的,給航天器送推進(jìn)劑——天舟一號3次交會對接,3次在軌補(bǔ)加就是為了完成這兩件事。
未來,我國要建造長期有人照料的空間站,這就需要給航天員運(yùn)送所需的生活、工作物資、空間站軌道控制正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需的推進(jìn)劑。
天舟系列貨運(yùn)飛船就是面向我國空間站建造和運(yùn)營物資運(yùn)輸補(bǔ)給任務(wù)而全新研制的航天器產(chǎn)品。
因為天舟一號“只運(yùn)貨、不送人”,它被一些媒體形象地稱為“快遞小哥”。而與那些把盒子放在前臺,客戶還得出來取一趟的快遞小哥相比,天舟一號通過“交會對接”實現(xiàn)“送貨上門”,服務(wù)相當(dāng)“到位”。
在3次交會對接中,尤為引人關(guān)注的是天舟一號將開展自主快速交會對接試驗,即把交會對接的時間控制在幾個小時內(nèi)。
快速交會對接的實現(xiàn),有利于提高飛行器在軌飛行的可靠性,減少交會對接過程中包括軌道控制等在內(nèi)的產(chǎn)生的資源消耗。同時,“快速”也可以在更大程度上地保障飛行器,方便未來空間站突發(fā)事件的應(yīng)急處理。
給航天器送推進(jìn)劑也被稱為“太空加油”,一個航天器的壽命長短與推進(jìn)劑緊密相關(guān),許多情況下,航天器都是因為推進(jìn)劑消耗殆盡才結(jié)束使命,而并非是設(shè)備本身的損耗。
本次任務(wù)中,天舟一號將與目前正在軌飛行的我國首個空間實驗室——天宮二號實施我國首次推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加,并計劃開展多次推進(jìn)劑補(bǔ)加試驗,突破和掌握推進(jìn)劑補(bǔ)加技術(shù),為我國空間站組裝建造和長期運(yùn)營解決能源供給問題。
“能裝才是硬道理”——天舟一號物資上行能力約6噸,其中,推進(jìn)劑補(bǔ)加能力約為2噸,載貨比達(dá)0.48,躋身世界前列。
“小哥”身高10.6米,體寬3.35米,體量與和天宮一號、天宮二號相當(dāng),但肚大能容,上行載貨比達(dá)0.48,優(yōu)于歐洲、日本等國的現(xiàn)役貨運(yùn)飛船,快遞貨物經(jīng)濟(jì)實惠。
載貨比是指貨物重量占整個飛船的總重量的比例,是考核貨運(yùn)飛船的一個主要指標(biāo),載貨比數(shù)值越高,說明飛船運(yùn)載貨物的效率越高。
天舟一號兩艙結(jié)構(gòu)——貨物艙和推進(jìn)艙,最大限度地滿足了它貨物裝載以及提供能源、控制動力等的需求。
在推進(jìn)艙內(nèi),六院801所的科研人員對常規(guī)推進(jìn)系統(tǒng)和在軌補(bǔ)加系統(tǒng)進(jìn)行了一體化設(shè)計,即在推進(jìn)系統(tǒng)與補(bǔ)加系統(tǒng)之間通過隔離和溝通,實現(xiàn)推進(jìn)劑的最大利用,并且在故障情況下互為備份,提高系統(tǒng)的可靠性與安全性。
在貨物艙內(nèi),為了實現(xiàn)裝得多,裝得好,五院科研人員設(shè)計了獨特的貨架和貨包。貨架采用一種基于蜂窩板、碳纖維立梁的梁板結(jié)構(gòu),形成大量的標(biāo)準(zhǔn)裝貨單元。貨包是采用“軟包裝”或類似方法來為裝載對象提供一個柔軟的、高阻尼的、分布式系統(tǒng)的支撐,從而獲得高度隔離/減振的載荷環(huán)境。
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