English     CAST内部邮箱入口    

于细微处领略天和核心舱的匠心设计

时间:2021年04月30日 信息来源:本站原创 点击:355 字体:

2021年4月29日,空间站天和核心舱发射圆满成功,中国空间站距离我们又近了一步。作为空间站的核心舱段,核心舱是空间站的主要控制节点,是未来空间站的指挥控制中心。它的成功研制,凝结着无数航天人的智慧和心血。作为抓总研制单位,为了打造一个完美的核心舱,航天科技集团五院(以下简称五院)攻克了众多关键技术,以工匠精神为每个细节都注入了航天科技之美。


国旗和标识之美

 

天和核心舱外表面有着大小不一的国旗、载人航天工程等标识,一眼望去,国旗与载人航天工程标识颜色鲜艳,色彩分明,在太空中尤其显得夺目耀眼。

 

匠心设计1.jpg


空间站运行在低地球轨道(以下简称LEO),低地球轨道是目前我国载人航天器运行的主要轨道,与其他的轨道相比有着新的特点,LEO环境极为复杂,高真空、高低温、原子氧辐照、紫外辐照、高能粒子辐照等并存,且该环境处于不断动态变化中。由于在LEO上运行的航天器使用寿命长,结构复杂,在长寿命服役运行期间,传统的标识涂层无法耐受住空间站极端原子氧、真空紫外辐照环境,长期辐照很容易就导致标识褪色脱落。为了让国旗在太空中更加美丽醒目,该院的研制人员通过纯无机材料体系设计,突破了多项关键技术,自主研制了超强耐空间辐照性能的无机涂层,该涂层能够满足空间站长寿命服役需求,解决了涂层耐极端辐照及原子氧剥蚀技术难题,确保国旗与载人航天工程标识在全寿命周期中颜色持久、图案完整。

 

舱门保护罩之安心

 

空间站天和核心舱有多个大小不一、形状不一的舱门,当航天员在空间站舱间穿行或出舱时,舱门沿着舱门门轴旋转处于侧开状态,通过舱门过程中,存在着对舱门门体密封圈剐蹭的风险,一旦密封圈受损,舱门密闭失效,就可能影响航天员的生存环境。为保护舱门门体密封圈不受刮蹭,五院专门研制了舱门保护罩进行保护。

 

匠心设计2.jpg


舱门保护罩功能虽然单一,但针对空间站的使用高要求,舱门保护罩具有操作简便、产品寿命长、使用次数多的特点,因此在研制上也重点解决了材料和操作两方面的难题。一是选用了航天特种织物材料,为充分保证航天员身体健康、空间站安全和产品可靠,针对使用环境和产品寿命的要求,相关材料先后经过了10余项试验的考核,所用材料均可满足舱内和舱外两种环境使用。二是根据舱内和舱外两种不同的操作环境,空间站核心舱分别研制了2种状态的舱门保护罩,包括舱内用舱门保护罩和舱外用可展收舱门保护罩,为了便于航天员操作,舱内用舱门保护罩为罩盖式结构,就像落地电风扇防尘罩,使用时只需要航天员将舱门保护罩口部撑开套在舱门上即可;舱外用舱门保护罩为卷帘式结构,使用时由航天员只需要“抓”“套”“拉”几个简单的操作步骤即可完成。

 

中继终端之超长陪伴

 

为了确保天和核心舱与地面通信的实时畅通,天和核心舱安装了五院研制的第三代中继终端产品。中继终端能通过中继卫星建立空间站与地面的通信链路,承担着航天员与地面语音、视频、电子邮件、科学实验数据下传以及整舱遥测传输的功能。核心舱发往地面的速率相当于地面5G通信速率的几十倍,保障地面与空间站的联络畅通无阻。可以说,有了中继终端这个“太空伴侣”的陪伴,未来航天员在遥远的太空将不再寂寞。

 

匠心设计3.jpg


为了保证在轨使用寿命,除可靠性要求高,还需要具备在轨可维修性。因此,空间站中继终端采用了集成化、模块化的设计思路,在保证传输信号质量的同时,方便航天员维修更换。在本次任务中,大幅减少了中继终端设备体积和重量,简化系统组成,并且首次设计了中继终端在轨自主运行功能,大大降低了空间站长期运营期间地面管控压力。

 

在天和核心舱身上还有着数不清的匠心设计,未来的很长很长的时间,它都会在太空陪伴大家,让我们在未来的日子里慢慢发现中国空间站的匠心之美。



关于本院 | 联系我们 | 招聘信息
地址:北京市海淀区航天城 网站建设:北京空间科技信息研究所
Copyright © 2000-2020 WWW.CAST.CN All Rights Reserved 中国空间技术研究院版权所有
京ICP备20011260号-1