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