为太空豪宅供电不在话下 我国面积最大的柔性太阳翼亮相空间站
07/25
14:45
80分钟三维七步展开：二次展开技术首亮相
对于飞行器来说，搭载运载火箭成功进入预定轨道仅仅是“行百里路半九十”，太阳翼的成功在轨展开是发射任务圆满成功的重要标志。
问天实验舱太阳翼将采用三维七步的动作，分两个阶段展开，整个过程持续80分钟，可谓分分钟牵动设计师的心。为什么在全世界首创了“二次展开”的关键技术？主要是为了确保交会对接这个关键动作的绝对安全。交会对接过程中两个数十吨级的航天器，以约7.9km/s的速度运动，需要精准地控制它们的位置、速度、姿态才能保证可靠的对接，稍有偏差航天器就会发生碰撞。如果太阳电池翼完全展开，实验舱就好比两只手各持一面巨大的帆，微小的抖动，都会导致实验舱的速度、相对位置和飞行姿态的控制精度严重下降，控制难度指数级增加。
八院设计团队突破了“二次展开”的关键技术，在实验舱发射后独立飞行阶段，柔性太阳电池翼首先展开一部分电池板以满足实验舱能量需求，可以降低飞行控制难度使得交会对接又稳又准。在对接完成后，再次完成全展开，建立完整的能源系统。
三维七步的动作，有五个动作在“第一次展开”实施，持续时间约30分钟。形象地说，太阳电池翼在太空做了一套标准的“广播体操”动作：首先，火工品“热身运动”起爆，解除太阳翼的固定；紧接着抬升机构“俯仰运动”将太阳翼从舱壁上立起；随后，展开锁定机构“扩胸运动”将两个太阳电池阵向两侧展开；约束释放机构“转体运动”解除收藏箱的约束；最后伸展机构“伸展运动”井然有序地推开20块电池板。
在交会对接完成后，开始“第二次展开”过程，历时50分钟，约束释放机构再次登场，搭档实验舱太阳翼独有的二次解锁装置，为其余64块电池板解除约束，展示了世界独创的柔性翼二次展开技术。伸展机构依旧稳如泰山，如同金箍棒一般越伸越长，直到将这个百平米的大块头完全展开。
整个展开过程，数节伸展机构依次向外推出，带动太阳翼向外展开，像是一架被缓缓拉开的手风琴，在宇宙中奏响它的美妙乐章。为了实现安全可靠且一次性成功展开，八院柔性翼研制团队经过了多次方案论证，在地面进行了大量的高低温、载荷拉偏试验，从而确保了伸展机构在太空中也具备可重复展收、一气呵成的高可靠性；同时，伸展机构所具备的高刚度、高强度的特点，完全可以支撑柔性翼在飞行过程中始终保持稳定姿态，自由翱翔。
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