天舟一號如何實現“太空加油”?

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2017-04-20 04:45:52

即將发射的中國首艘貨運飛船天舟一號,將對天宮二號空間實驗室實施推進劑在軌補加,突破和掌握推進劑補加等关鍵技術。

据中國官方媒體新華社報道,天舟一號貨運飛船系統總體副主任設計師雷劍宇說,天舟一號貨運飛船“太空加油”采用的是無增壓氣體損耗的氣體回用法。這种方法系統設計難度較大,但是氣體資源利用率高。


天舟一號貨運飛船將于北京時間4月20日19時41分发射(圖源:VCG)

與日常生活中的加油不同,“太空加油”不僅要加注燃料,還需要加注供燃料燃燒的氧化劑。燃燒劑和氧化劑兩者不能“見面”,否則會发生爆炸。它們的加注是由兩套系統獨立組成的,加注時序也不同。

“太空加油”须在天舟一號和天宮二號對接鎖緊,補加裝置和管路氣密性好的前提下進行。第一步,天宮二號的壓氣機將手風琴狀的膜盒貯箱中的氣體壓回氣瓶,使天宮二號的燃料儲箱的壓力低于天舟一號;第二步,推進劑在壓力差的作用下,自動從天舟一號貯箱流入天宮二號貯箱,当兩側壓力一致時,加注工作完成;第三步,進行管路吹除,確保天舟一號和天宮二號分離時,殘留在管路中的推進劑不會在空間擴散,污染對接器件和航天器。

雷劍宇說,“太空加油”過程复雜,分為29個步驟,每步都需要精細控制,整個補加過程要持續几天。

雷劍宇介紹,在軌推進劑補加技術是繼天地往返、交會對接、航天員中長期駐留技術后,中國載人航天工程的又一項关鍵技術。目前國際上掌握了在軌推進劑補加技術的只有俄羅斯和美國等少數國家,其中,實現在軌加注應用的只有俄羅斯。

編輯:苏念

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