新京報訊(記者張建林)2023年5月30日9時31分,長征二號F運載火箭點火起飛,將航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮搭乘的神舟十六號載人飛船精準送入預定軌道,我國空間站應用與發展階段首次載人飛行任務取得圓滿成功。3名航天員將入住空間站,與神舟十五號乘組太空“會師”,“面對面”進行在軌交接。


記者了解到,中國航天科技集團有限公司八院承擔了神舟載人飛船的對接機構分系統、電源分系統、推進艙結構與總裝、測控通信子系統、總體電路分系統推進艙電纜網及三艙配電器等研制任務。


發射入軌后,神舟十六號將采取徑向對接的方式與空間站進行交會對接,??坑诳臻g站核心艙的徑向端口。上一次神舟十四號載人飛船徑向??靠臻g站,飛船的對接目標為47噸級,此次神舟十六號將首次在空間站有人駐留的情況下,與90噸級的空間站組合體進行徑向對接。作為載人天地往返的關鍵核心產品,對接機構將再次面臨與多構型、大噸位、大偏心對接目標的捕獲、緩沖、剛性連接等全新挑戰。


據八院有關負責人介紹,為了適應后續空間站常態化運營階段的密集任務,八院對接機構研制隊伍已開展了上百次地面捕獲緩沖試驗,確保對接環捕獲目標的時長限制在數秒之間,對接鎖系的同步性誤差控制在毫米以內,使飛船對接機構在對接的一瞬間即可快速“捕獲”空間站,隨后平穩可靠地鎖緊對接面。


在神舟十六號徑向??科陂g,將有兩艘貨運飛船(天舟五號、天舟六號)同時在軌飛行,空間站組合體的質量將超過100噸?!叭撊钡慕M合體構型使得神舟十六號被其他艙體持續遮擋,造成飛船長時間處于太陽無法照射的環境,給整船的發電能力、艙外設備熱控能力、通訊保障能力帶來了極大挑戰。


早在空間站建造前,八院研制團隊就針對空間站組合體多達20余種構型以及來訪航天器的不同??繝顟B,提前策劃并實施了上百項環境試驗和專項測試,驗證了飛船在長期??咳趽醐h境下的各項性能,經過前期4艘載人飛船的在軌飛行驗證,可以有效保障神舟十六號在“暗影相隨”下的在軌能源供電安全、通信鏈路暢通。


神舟載人飛船由推進艙、返回艙、軌道艙“三艙”組合而成,其中,推進艙作為整船的“能量和動力之源”,安裝有飛船最重要的能源和動力兩大系統。比如,整個飛船能源系統的80%設備均安裝在推進艙,其中就包括兩個太陽電池翼在內的光伏供電設備,這是飛船在軌飛行的主要能源。動力系統的40臺發動機也全部安裝在推進艙上,包括底部4臺大推力軌道發動機,36臺可讓飛船以各種姿態和方向飛行的姿控發動機。


除了這些,推進艙還安裝了其他用于天地通信、姿軌控制、溫度控制、環境控制等多個關鍵系統的重要設備,是名副其實的“源力”之艙。尤其是近50臺大大小小、規格各異的電子設備,要安裝在艙內直徑2.8米的儀器圓盤上,“放得下”僅僅是第一步,還要考慮符合人機工效、適應插接維修、滿足質心分布、承載力學載荷等需求。


據八院介紹,研制隊伍借助數字化仿真模型,將數據與實物有機融合,不僅有效解決了推進艙結構大承載、強耦合的力學難題,還將上百條錯綜復雜的管路電纜進行了合理布局,讓神舟載人飛船飛得更穩、更好。


編輯 劉夢婕

校對 王心