货运 天地运输,稳定可靠!详解“天舟二号”的过人之处

本文转自【中国航天报】;
货运 天地运输,稳定可靠!详解“天舟二号”的过人之处
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对接成功!5月30日5时01分,天舟二号货运飞船采用自主快速交会对接模式精准对接于天和核心舱后向端口。 天地运输,稳定可靠!一起来看看完成此次不凡之旅的“天舟二号 ”有哪些使命任务和技术亮点——
“就好比两个手机,既可以单独充电,还可以互相充电。”天舟二号货运飞船系统电总体负责人于磊介绍,复杂航天器的阳光遮挡情况复杂,如果单个航天器能量不足,另一个可以及时补充。
所需物资送上天
此次拜访“天宫”空间站,天舟二号货运飞船带了哪些货物?在轨期间要完成哪些任务呢?中国航天科技集团有限公司五院天舟二号货运飞船系统研制团队做了详细解答。
物资6.8吨,粮草先行
兵马未动,粮草先行。“天舟二号”的载货比为0.51,处于国际领先水平。飞船此行的主线任务是把航天员和空间站所需的物资送上天,物资包括推进剂和货包两大类。
天舟二号货运飞船为“货舱+推进舱”两舱构型,推进舱不仅要满足自身动力需求,还要为空间站天和核心舱在轨运行补加燃料;货舱则要满足航天员生活、工作的需求,本次飞行携带了160多个货包、200多件货物。
“有两件宝贝疙瘩很特殊。”徐小平介绍,本次运输的货物中有两套航天员舱外服,每件重100多公斤。它们是航天员执行舱外任务的必备物资。
其他货品都安安稳稳装进包裹,整齐码在货格里,运送这两件“异形”舱外服则需要额外安装支撑点,保护服装胸腔部的薄壁结构。徐小平说:“货舱总共40个格子,这俩宝贝就占了8个。”
“5组20个气瓶,是空间站的耗材。”天舟二号货运飞船系统主管设计师王冉介绍,这些气瓶看起来和普通的氧气瓶很像,但材料安全性更好,里面装着氧气、空气、氮气等各类气体。身处真空环境中,人体平时无意识中呼吸的气体变成珍贵资源。必要时,这些气体将为空间站补足气压。
“在天上,水资源也很珍贵。”王冉补充,进入空间站的水要装进软体水囊中,本次上行的十几个水囊不仅满足日常用水需求,还可以电制解氧。
6.8吨重的物资送上天,总体遵循“重心靠下,质心在中间”的原则,160多个货包按照航天器质量特性“排座次”。
“像在超市一样,每个货有固定的位置。”天舟二号货运飞船系统机械总体负责人贾东永介绍,货舱纵向分为4个象限,横向划分为ABCD4层,每个货包按坐标编号查找,同时货包上有二维码,扫描后可查看包里的具体货物。
食物、水、衣物、清洁湿巾……除了保障航天员的衣食住行,天舟二号还携带了一部分科学试验载荷、空间站建设需要使用的备份舱门。王冉补充:“火箭和货运飞船的运输能力越强,就越能为空间站作出更大的贡献。”
货运飞船除了运输生活物资外,还要给空间站“加油”,也就是补加推进剂。货船系统有多个“油箱”,推进剂可在密封舱外通过管路运输,与密封舱隔离,保证航天员在舱内的安全。
货包定位取用,专业天地运输
“货包使用的布料添加了螃蟹壳,能有效抗菌。”王冉介绍,日常生活中,地面脏了扫地、衣服脏了洗净晾干,在空间站微重力、密闭环境中,同样的一块布料蹭脏了很难清理,这样的环境对货包布料要求更加苛刻。
研制团队针对货物装载需求进行调研,发现市面上常用的布料无法满足要求,于是自行研发了特种壳聚糖纤维布。
顾名思义,“特种”布料是为了太空旅行专门研制的,要经受抗菌、防霉、阻燃、低挥发等各项指标考验,有很好的承载能力,力学性能优良;壳聚糖纤维布是从螃蟹、虾的甲壳中提取出抗菌成分,再利用特殊纤维纺织工艺生产出的布料。
为了充分利用装载空间,货船舱内结构进行了特殊设计,利用蜂窝板形成一个个货格,每个货格都可以装载多个规格的货包。
“货运飞船对口单位太多了,空间站核心舱、航天员系统、科研机构、高校,大家的需求是多样的。”王冉介绍,为了让整船装载效率更高,团队设计了26种规格的货包。
按照型谱化设计思路,货包分大、中、小不同尺寸规格,根据不同需求,长宽、形状各异。为了适应货运飞船的圆形舱体结构,研制团队还设计出梯形、楔形等形状;为对异形产品、敏感光学器件进行特殊保护,团队借鉴飞机座椅的安全锁扣,使每个货包都能被稳稳当当固定住、单手简简单单取下来。

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