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三型“翅膀”保障中國空間站用電無憂

發布時間:2022-11-01 09:55:00來源: 新華網

  新華社海南文昌10月31日電題:三型“翅膀”保障中國空間站用電無憂

  新華社記者李國利、趙葉蘋、米思源

  夢天實驗艙發射圓滿成功,中國空間站“T”字基本構型即將亮相。據中國航天科技集團相關(guan) 專(zhuan) 家介紹,天宮空間站得以長時間遨遊太空,三種類型的大大小小的“翅膀”——太陽電池翼作用關(guan) 鍵:神舟載人飛船采用剛性太陽翼、天舟貨運飛船采用半剛性太陽翼、核心艙和2個(ge) 實驗艙采用柔性太陽翼,一起在太空迎光翱翔,成為(wei) 空間站在軌運營的“能量擔當”。

  剛性太陽翼:技術成熟、穩定可靠、適應性廣

  剛性太陽翼、半剛性太陽翼、柔性太陽翼是目前所有太陽翼種類。它們(men) 造型風格不同,但各具特色、各有所長。

  剛性太陽翼是指采用碳纖維麵板、鋁蜂窩複合材料作為(wei) 基板的太陽電池翼,具有良好的剛度和強度,給電池片提供了一個(ge) “豪華大床”。剛性太陽翼是世界航天史上最早應用的可折疊式太陽電池翼,也是被各個(ge) 航天強國廣泛采用的技術方案。

  載人航天,人命關(guan) 天。從(cong) 神舟飛船設計伊始,研製團隊就瞄準了技術已趨於(yu) 成熟的剛性太陽翼。神舟飛船的太陽翼展開麵積24平方米,具備高剛度、高強度等優(you) 勢;飛船入軌後,剛性太陽翼可在十幾秒內(nei) 實現快速展開,且一次展開到位,滿足飛船的供電需求。

  曆經從(cong) 無到有的技術攻關(guan) ,1999年,我國第一款應用於(yu) 載人航天領域的剛性太陽翼隨神舟一號飛船的成功發射亮相太空。

  自神舟一號飛船開始,剛性太陽翼23年如一日“服役”於(yu) 神舟飛船,如今已成為(wei) 神舟飛船的“得力幹將”。憑借穩定可靠的出色性能,剛性太陽翼目前已成為(wei) 我國衛星領域使用最廣泛的產(chan) 品。

  半剛性太陽翼:輕量化、高承載、可實現空間環境防護

  如果將剛性太陽翼比喻為(wei) “乒乓球拍”,那麽(me) 半剛性太陽翼則像“網球拍”。

  半剛性太陽翼創造性地采用了玻璃纖維網狀結構,從(cong) 而具備了輕量化、高壓安全性、高承載性以及空間環境的強防護性,特別是對低軌空間環境中原子氧、等離子體(ti) 的防護性較強,極大體(ti) 現了半剛性太陽翼所具備的長壽命優(you) 勢。與(yu) 剛性太陽翼一樣,半剛性也具備展開方式簡單、展開速度快的優(you) 勢。

  2011年,航天科技集團八院805所太陽翼團隊成功研製國內(nei) 首套低軌高壓半剛性太陽翼,並首次應用於(yu) 天宮一號目標飛行器,助力天宮一號實現了在軌多年的可靠運行。此外,半剛性太陽翼在研製初期即實現了產(chan) 品的全國產(chan) 化。

  柔性太陽翼:大麵積、柔性、長壽命、高可靠、可重複展收

  中國空間站三個(ge) 主要艙段上的柔性太陽翼,突破了剛性太陽翼、半剛性太陽翼在體(ti) 積、重量、功率上的限製,具備體(ti) 積小、展開麵積大、功率重量比高的優(you) 勢,且薄如衣服,收攏後厚度隻有18厘米,與(yu) 一部手機的長度相當,僅(jin) 為(wei) 剛性太陽翼的八分之一。

  目前,中國空間站共配備了2種規格6套大型柔性太陽翼。天和核心艙上的柔性太陽翼是空間站首個(ge) 大麵積可展收柔性太陽翼。

  問天、夢天實驗艙各配備了2套大型柔性太陽翼,單套展開麵積達到138平方米,單個(ge) 功率高達18千瓦,整個(ge) 太陽翼日發電量可達近1000度,能為(wei) 三艙組合體(ti) 提供80%的能量。

  作為(wei) 一種全新的太陽電池翼,柔性太陽翼的係統組成、展開原理、技術難點與(yu) 傳(chuan) 統剛性、半剛性太陽翼大相徑庭。傳(chuan) 統剛性、半剛性太陽翼都是一次展開,在短短十幾秒內(nei) 就完成所有動作;大型柔性太陽翼則在全世界範圍內(nei) 首創“二次展開”技術,整個(ge) 過程持續80分鍾。

  據了解,實驗艙發射後獨立飛行階段,柔性太陽翼首先展開一部分電池板以滿足實驗艙能量需求,可以降低飛行控製難度,使得交會(hui) 對接又穩又準,在交會(hui) 對接完成後全部展開,建立完整的能源係統。

  新華網

(責編:陳濛濛)

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