2022年10月31日15時37分
空間站夢天實驗艙
在文昌航天發(fā)射場
由長征五號B運載火箭托舉升空
順利進(jìn)入預(yù)定軌道
發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功
打響了我國空間站建造任務(wù)的收官之戰(zhàn)
中國航天科技集團(tuán)有限公司八院
承擔(dān)了夢天實驗艙
和長征五號B運載火箭四個助推器
的抓總研制工作
后續(xù),夢天實驗艙將與天和核心艙進(jìn)行快速交會對接以及平面轉(zhuǎn)位,三艙組成空間站“T”字基本構(gòu)型。夢天實驗艙在軌組裝完成后,將與空間站其它兩艙實現(xiàn)控制、能源、信息、環(huán)境等功能的并網(wǎng)管理,共同支持空間站開展更大規(guī)模的空間研究實驗和新技術(shù)試驗,打造空間技術(shù)應(yīng)用研究“夢工場”,推動我國空間科學(xué)研究與應(yīng)用邁向世界領(lǐng)先水平。
最靠譜
攜“夢”出征,“打一仗,進(jìn)一步”
長征五號B運載火箭作為“空間站艙段運輸專列”,是在長征五號基礎(chǔ)上,為滿足我國載人空間站工程需求,按“通用化、系列化、組合化”設(shè)計思想研制的一款新型大型運載火箭,近地軌道運載能力可達(dá)25噸,是目前我國近地軌道運載能力最大的火箭,也是我國首型一級半構(gòu)型火箭。
長五B由直徑5米的芯一級+4個直徑3.35米的助推器+艙罩組合體組成,其采用的少級數(shù)設(shè)計理念有效提升了火箭的固有可靠性。如何在“少級數(shù)”的設(shè)計理念下得到“最大運載能力”,合抱在火箭芯級上的4個助推器功不可沒,“四大金剛”提供了火箭90%以上的起飛推力,是“胖五”力拔山兮氣蓋世的關(guān)鍵所在。
為確保任務(wù)圓滿成功,八院研制團(tuán)隊秉持著“成功不代表成熟,成熟不代表可靠,可靠不代表合格”的理念和“打一仗,進(jìn)一步”的目標(biāo),歷時2年對所有單機(jī)生產(chǎn)及全箭總裝工藝進(jìn)行了全面審查,將可優(yōu)化項目閉環(huán)落實,并進(jìn)一步優(yōu)化總裝流程和靶場操作流程,有力保障了夢天實驗艙任務(wù)的實施。
此外,八院研制團(tuán)隊還對此前八發(fā)火箭的射前和飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行了再次判讀,并對本發(fā)火箭的數(shù)據(jù)進(jìn)行橫、縱向?qū)Ρ?,梳理出發(fā)射場產(chǎn)保項目百余項,借助型號試驗數(shù)字化管理系統(tǒng)(LDM),通過清單化、表格化的形式,確保發(fā)射場工作逐項落實、操作過程正確規(guī)范、數(shù)據(jù)記錄精準(zhǔn)有效,讓“胖五”更靠譜,以十足的底氣攜“夢”赴“天宮”。
最硬核
支持空間站更強(qiáng)科學(xué)實驗
夢天實驗艙由工作艙、貨物氣閘艙、載荷艙、資源艙四個艙段組成,艙體全長17.88米,直徑4.2米,發(fā)射質(zhì)量約23噸,與天和核心艙、問天實驗艙的任務(wù)分工和定位不同,與兩者在配置上既有相似的地方,也有不同,各有特點。
從對人的支持來講,夢天實驗艙的定位是航天員工作的地方,因此沒有配置類似“天和”“問天”艙的再生生保以及睡眠區(qū)、衛(wèi)生區(qū)。但三個艙段均配置有航天員的鍛煉設(shè)備,夢天艙配置的是抗阻鍛煉設(shè)備,類似健身房的劃船機(jī)。
從總體構(gòu)型來看,夢天實驗艙的肚子更圓,它由四個艙段組成,并采用了獨特的“套娃”設(shè)計。工作艙在最前端,通過對接機(jī)構(gòu)與核心艙相連,主要是航天員艙內(nèi)工作與鍛煉的地方,也是艙內(nèi)科學(xué)試驗機(jī)柜安裝的地方。載荷艙與貨物氣閘艙則是以“雙艙嵌套”的形式與工作艙相連,也就是說,在載荷艙的內(nèi)部,隱藏著一個貨物氣閘艙,主打貨物出艙專用通道。最前端的是資源艙,也是對日定向裝置和柔性太陽翼等安裝的地方。
從支持應(yīng)用任務(wù)來講,夢天實驗艙作為“工作室”,是三艙中支持載荷能力最強(qiáng)的艙段,其配置了13個標(biāo)準(zhǔn)載荷機(jī)柜,主要面向微重力科學(xué)研究,可支持流體物理、材料科學(xué)、超冷原子物理等前沿試驗項目,堪稱天宮“夢工場”。同時,為了最大化實現(xiàn)艙外試驗支持能力,夢天艙艙外配置有37個載荷安裝工位,可為各類科學(xué)實驗載荷提供機(jī)、電、信息方面的能力支持,確保它們在太空環(huán)境下開展各類實驗。特別是載荷艙上配置有兩塊可在軌展開的暴露載荷實驗平臺,進(jìn)一步增強(qiáng)了空間站的載荷支持能力。
最智能
貨物自動進(jìn)出艙,打造“太空貨運港”
如果將問天實驗艙的氣閘艙比作“國際機(jī)場”的話,那么夢天的貨物氣閘艙就是空間站的“國際貨運港口”。以往在艙外開展科學(xué)試驗,需要航天員出艙進(jìn)行安裝作業(yè),但這種方式會受到航天員出艙次數(shù)、載荷數(shù)量與大小的限制。因此,夢天實驗艙所獨具的載荷自動進(jìn)出艙功能將進(jìn)一步提高空間站進(jìn)行艙外載荷實(試)驗的能力和效率。
在夢天實驗艙內(nèi),配置了一臺載荷轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu),可以穩(wěn)定地執(zhí)行將貨物從艙內(nèi)送出艙外,或?qū)⑴撏庳浳镞\至艙內(nèi)的任務(wù)。據(jù)了解,載荷轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的運送能力能達(dá)到400公斤、單次運送貨物包絡(luò)可以達(dá)到1.15米×1.2米×0.9米。這與航天員“帶貨出艙”的方式相比,貨物出艙能力得到了進(jìn)一步提升,還為在軌工作生活的航天員“減負(fù)”,以便他們將更多的時間精力用于開展艙內(nèi)各項科學(xué)實驗活動。
同時,為了滿足將來更大尺寸、更大重量貨物的進(jìn)出艙需求,夢天實驗艙的貨物氣閘艙上還安裝了一款獨一無二的方形艙門,寬度可達(dá)1.2米。艙門采用全自動弧形滑移設(shè)計,可以為貨物的進(jìn)出艙提供一條寬闊的走廊,也是隔離艙內(nèi)與艙外空間環(huán)境的關(guān)鍵設(shè)備,是我國空間站首次亮相的方形自動艙門。
最酷炫
支持在軌釋放微小衛(wèi)星
夢天實驗艙具備微小飛行器在軌釋放的能力,將作為開放合作平臺進(jìn)一步增強(qiáng)空間站的綜合應(yīng)用效益。夢天實驗艙上專門配置了微小飛行器在軌釋放機(jī)構(gòu),能夠滿足百公斤級微小飛行器或者多個規(guī)格立方星的在軌釋放需求,解決微衛(wèi)星和立方星低成本進(jìn)入太空的問題。
航天員只需在艙內(nèi)把立方星或微衛(wèi)星填裝到釋放機(jī)構(gòu)的“肚子內(nèi)”,釋放機(jī)構(gòu)即可搭乘載荷轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)將小衛(wèi)星運送至艙外。出艙后,機(jī)械臂抓取釋放機(jī)構(gòu),運動到指定的釋放方向,釋放機(jī)構(gòu)就會像彈弓一樣,把小衛(wèi)星彈射出去,實現(xiàn)在軌“放衛(wèi)星”。
最頂配
雙“翼”驅(qū)動實現(xiàn)用電無憂
隨著空間站更多科學(xué)實驗任務(wù)的開展,空間站載荷供電需求也成倍增加。因此,夢天實驗艙與問天實驗艙同配置、同發(fā)力,也擁有單側(cè)長達(dá)27米、可展開面積近138平方米的“巨型翅膀”——柔性太陽翼。我國空間站基本構(gòu)型組裝完成后,兩個實驗艙配置的四副太陽翼,將為我國空間站打造最強(qiáng)勁的能量源泉,真正實現(xiàn)“用電無憂”。