北京時(shí)間2024年1月17日22時(shí)27分,,搭載天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船的長(zhǎng)征七號(hào)遙八運(yùn)載火箭,,在我國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火發(fā)射,,約10分鐘后,天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船與火箭成功分離并進(jìn)入預(yù)定軌道,,之后飛船太陽(yáng)能帆板順利展開(kāi),,發(fā)射取得圓滿成功。后續(xù),,天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船將與在軌運(yùn)行的空間站組合體進(jìn)行交會(huì)對(duì)接,。天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船裝載了航天員在軌駐留消耗品、推進(jìn)劑,、應(yīng)用實(shí)(試)驗(yàn)裝置等物資,,并為神舟十七號(hào)航天員乘組送去龍年春節(jié)的“年貨”。這次任務(wù)是我國(guó)載人航天工程進(jìn)入空間站應(yīng)用與發(fā)展階段后的第4次發(fā)射任務(wù),,是工程立項(xiàng)實(shí)施以來(lái)的第31次發(fā)射任務(wù),,也是長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭的第507次飛行。
2024年1月17日22時(shí)27分,,天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船在我國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)由長(zhǎng)征七號(hào)遙八運(yùn)載火箭成功發(fā)射至預(yù)定軌道,,之后飛船太陽(yáng)能帆板順利展開(kāi),標(biāo)志著中國(guó)載人航天工程2024年度首次發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功,。
天舟七號(hào)此次攜帶了支持航天員3人280天的生活物資,、平臺(tái)設(shè)備、推進(jìn)劑和科學(xué)載荷,,是我國(guó)空間站進(jìn)入應(yīng)用與發(fā)展階段以來(lái)的第二艘貨運(yùn)飛船,。
中國(guó)航天科技集團(tuán)第八研究院承擔(dān)了天舟貨運(yùn)飛船的電源分系統(tǒng)、對(duì)接機(jī)構(gòu)分系統(tǒng),、推進(jìn)艙結(jié)構(gòu)與總裝以及測(cè)控與通信子系統(tǒng),、總體電路分系統(tǒng)推進(jìn)艙電纜網(wǎng)等研制任務(wù)。
首次驗(yàn)證3小時(shí)快速交會(huì)對(duì)接
據(jù)八院介紹,,此次天舟七號(hào)對(duì)接于核心艙后向端口,,首次采用3小時(shí)快速交會(huì)對(duì)接模式,為在軌航天員乘組閃送物資,。
天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船入軌后順利完成狀態(tài)設(shè)置,,于北京時(shí)間2024年1月18日01時(shí)46分,成功對(duì)接于空間站天和核心艙后向端口,。交會(huì)對(duì)接完成后,天舟七號(hào)將轉(zhuǎn)入組合體飛行段,。
作為交會(huì)對(duì)接的核心關(guān)鍵產(chǎn)品,,八院研制的對(duì)接機(jī)構(gòu)如今已圓滿完成30次對(duì)接。從早期對(duì)接目標(biāo)只有8噸到目前的180噸,,每次滿分對(duì)接的背后,,都彰顯著對(duì)接機(jī)構(gòu)這一“金牌產(chǎn)品”的強(qiáng)大適應(yīng)能力,,進(jìn)一步提高了空間站工程交會(huì)對(duì)接任務(wù)的可靠性。
本次天舟七號(hào)對(duì)接工況最大變化,,是作為改進(jìn)型貨運(yùn)飛船首次以3小時(shí)快速交會(huì)對(duì)接于核心艙后向端口,,對(duì)于對(duì)接機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)是全新的嘗試。八院對(duì)接機(jī)構(gòu)研制團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)階段就已經(jīng)考慮到多工況的對(duì)接能力,,特別是本次天舟七號(hào)對(duì)接機(jī)構(gòu)更是開(kāi)展了29個(gè)工況的29次捕獲緩沖試驗(yàn),,充分驗(yàn)證了產(chǎn)品的可靠性,進(jìn)一步鞏固了我國(guó)在交會(huì)對(duì)接領(lǐng)域的領(lǐng)先地位,。
太陽(yáng)電池翼實(shí)現(xiàn)“骨骼國(guó)產(chǎn)化”
在設(shè)計(jì)伊始,,天舟貨運(yùn)飛船的太陽(yáng)翼就創(chuàng)造性地采用了玻璃纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的半剛性基板,與神舟載人飛船采用的剛性太陽(yáng)翼相比,,半剛性太陽(yáng)翼具有輕量化,、高壓安全性、高承載性,、展開(kāi)方式簡(jiǎn)單和展開(kāi)速度快等優(yōu)勢(shì),。
如果把剛性太陽(yáng)翼比作乒乓球拍,那么天舟貨運(yùn)飛船的半剛性太陽(yáng)翼就像羽毛球拍,,拍桿和拍框的材質(zhì)很大程度上決定了它的品質(zhì),,因此,結(jié)構(gòu)材質(zhì)的穩(wěn)定性是太陽(yáng)電池翼在軌可靠穩(wěn)定工作的關(guān)鍵,。
從天舟一號(hào)至天舟六號(hào),,太陽(yáng)電池翼結(jié)構(gòu)中涉及到碳纖維的零部件均采用進(jìn)口原材料,而此次天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船采用“國(guó)產(chǎn)骨骼”,,實(shí)現(xiàn)了原材料國(guó)產(chǎn)化,。為此,八院積極開(kāi)展半剛性基板和連接架?chē)?guó)產(chǎn)化技術(shù)方案論證,,在充分調(diào)研可選國(guó)產(chǎn)材料的基礎(chǔ)上,,開(kāi)展了大量工藝試驗(yàn)和仿真計(jì)算,驗(yàn)證了國(guó)產(chǎn)化替代方案的可行性,,采用國(guó)產(chǎn)化的產(chǎn)品通過(guò)了各項(xiàng)試驗(yàn)考核,,確保產(chǎn)品功能性能滿足要求。
“運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)”優(yōu)化升級(jí)后更靈活穩(wěn)健
目前,,空間站長(zhǎng)期處于三艙+載人飛船+貨運(yùn)飛船的組合體形態(tài),,這對(duì)于貨運(yùn)飛船的“運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)”——驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的可靠性提出了更高要求。飛船在??靠臻g站后,,位于太陽(yáng)翼與飛船推進(jìn)艙艙體連接處的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),是為飛船提供能源傳輸?shù)闹匾考Kㄟ^(guò)調(diào)整太陽(yáng)翼的角度,,以實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)光最大范圍地照在太陽(yáng)翼上,,保證發(fā)電效率。
在天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船研制過(guò)程中,,八院研制人員對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí),,進(jìn)一步提高其驅(qū)動(dòng)能力和驅(qū)動(dòng)可靠性,讓這一“運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)”可以更好地控制太陽(yáng)翼完成跟蹤,、捕獲等動(dòng)作,,應(yīng)對(duì)太陽(yáng)翼展開(kāi)、飛行器變軌,、對(duì)接,、停靠,、返回制動(dòng)等工況的適應(yīng)能力更強(qiáng),。針對(duì)升級(jí)后的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),開(kāi)展了力學(xué),、熱真空,、靜力試驗(yàn)等20余項(xiàng)試驗(yàn)項(xiàng)目,試驗(yàn)結(jié)果均能滿足技術(shù)要求,,為天舟貨運(yùn)飛船插上一對(duì)有力“翅膀”,。