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天宫空间站电力推进发动机首次实现在轨“通气”

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9月 10, 2023 #旷世科技, #科技

6月20日,总台记者从航天科技集团六院获悉,近日,在天地协作下,“天宫”空间站电力推进系统大缸完成了在轨安装任务。 航天科技集团六院801研究所采用“电推进推进剂——氙气的补充是通过“通风”而不是“补空气”来完成的。“天宫”空间站的使用是首次电力推进系统在载人航天领域的示范,采用大型气缸作为空间站电力推进系统的“插件”,其使用寿命将大大延长,这对于长远发展非常重要空间站的安全稳定飞行发挥着重要作用。

电推进系统又称电推进发动机,其工作原理是首先将氙气等惰性气体转化为带电离子,然后将这些离子加速喷射产生推进力,从而完成姿态控制、轨道修正和航天器的轨道。 维护任务。 为了给在轨电力推进系统“通气”,801所创造性地提出了简化版的浮动对接形式:通过粗定位引导装置实现机械臂的初始定位,然后通过自主精确定位进一步修正。 这种“循序渐进”的做法,大大提高了对接的可靠性,即使在轨道上多次拆装,也能保证精度满足要求。

同时,由于气瓶安装在统一接口上,原则上只要满足接口要求,空间站电力推进系统就可以安装不同容积、不同工作压力、不同填充气体的气瓶… 就像搭积木一样,不同的拆解,服装组合的可能性是无限的。 801所的精妙设计赋予了储气模块“万能”、千变万化的特性,不仅大大增加了电力推进系统的寿命和可靠性,也丰富了系统的功能。

考虑到太空环境存在诸多不可控因素,除了支持机械臂在轨自动更换气瓶外,801所还提出了“B计划”——即宇航员手动更换气瓶。 为了“兼容”自动和手动两种模式,开发团队从2017年开始就进行了大量的设计和验证工作。

根据可靠对接、电路绝缘、气路密封等要求,形成细化的装配规范; 参考航天员太空作业情况和航天员工效率反馈,不断完善方案,完善精密尺寸链设计; 模拟在轨环境,出厂前反复拆解产品,安装气瓶十次,进行全地面精度测试验证……多重保障环环相扣,确认不同工况下都能实现精准安装。

用“换气”代替“补气”,航天科技集团六院801所实现了简单、高效、可靠更换电推进推进剂的目标,不仅大大延长了推进剂的使用寿命空间站的电力推进系统,也保证了空间站的长期在轨运行。 ,也为后续大缸拆装以及霍尔推进器在轨更换提供了宝贵的经验。 (总台记者 陈武)