歷時13小時!夢天實驗艙完成交會對接 「天宮」匠心設計首曝光

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文/香港01

大陸載人航天工程辦公室公布,大陸太空站夢天實驗艙發射入軌後,在11月1日凌晨4時27分,成功對接於天和核心艙前向端口,整個交會對接過程歷時約13小時。據了解,這次任務把系統設計與工程管理深度融合,並將「天地人和」融入總體設計。

夢天實驗艙與核心艙完成交會對接歷時約13小時。(圖/央視)

據《科技日報》報道,築夢之初,總體設計人員面臨著一連串難題,例如如何把多個大型航天器在軌合理、高效組裝起來,以及低成本、高效益實現長期在軌穩定運行等。對此,五院空間站系統總設計師楊宏帶領五院總體設計團隊,以「規模適度、留有發展空間」為設計思路,創造性地提出獨具特色的總體設計方案,即利用艙段交會對接和轉位機械臂進行平面轉位、研製大型組合機械臂並與太空人協同進行艙外大型設施構建,使大陸在沒有航天飛機等大型運輸工具的情況下,完成積木加桁架混合構型的大型太空站在軌組裝建造。

同時,「一個系統總體、三個艙段總體加上一套專業分系統團隊」的工程組織架構,撐起整體統一的管理,使天和、問天、夢天三個艙段的通用化率達80%,促進系統方案優化,令系統設計與工程管理深度融合。

另一方面,「天地人和」這一古老的智慧也在太空站系統的總體設計中得到體現。首先,天上各個艙段和來太空船都是獨立飛行器,對接後形成組合體。除結構上的交會對接,信息系統和能源系統也相互聯接,確保動態並網、能力共享。而通過熱控流體迴路,熱量可實現跨艙傳輸、相互兼容。三艙互聯互通,通過統一控制和管理實現動作協調、資源統籌使用,同時還具備跨航天器的系統重構能力,整體性能實現1+1+1大於3的效果。

然後,五院在地面建設了與「天宮」等比例的物理太空站,又採用數字孿生技術創建了數字太空站,形成三站協同的運行模式,並以飛行數據實時驅動及開展在軌狀態預測、趨勢評估,為太空站安全運行護航。最後,五院設計團隊從航天員的需求出發,通過優化設計不斷提升太空站的舒適性和便利性,這些包括了掃碼識別的物資管理系統、天地雙向視頻、智能廚房等。

值得一提的是,楊宏帶領技術團隊一舉突破了550萬門宇航用元器件的技術瓶頸,令核心元器件「卡脖子」的問題得以解決,既打破了封鎖壁壘,也迫使某國際元器件巨頭公司主動遵從中方標準生產產品,太空站系統核心元器件悉數實現國產化。

堅持科技自立自強之路的五院並提前佈局,打造宇航智造工程空間站示範項目,打通研製過程全週期、全三維的模型數字化流程,開闢新型數字化研製模式,使研製週期縮短30%,同時攻克可爬行機械臂等一系列擁有自主知識產權的關鍵技術,在發供電、物資循環利用效能和運行經濟性等關鍵性能指標上實現了超越。

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文章授權轉載自《香港01》

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