梦天实验舱交会对接难在哪?[组图]

发布时间: 2022-10-31 17:07:35 | 来源: 中国网 | 作者: | 责任编辑: 李佳

梦天实验舱采用半自主快速交会对接方式,对接于天和核心舱前向对接口。

中国网海南文昌10月31日讯(记者 杨佳)“梦天实验舱入轨后太阳与轨道夹角较大,太阳翼发电量不足以补足电量,能源紧张,如不能在规定的时间内完成交会对接,就需要中断自主交会对接过程而紧急调整‘梦天’的姿态,使其连续对日定向来保证能源的供应。”

航天科技集团五院(后简称五院)502所空间站制导导航与控制(后简称GNC)分系统副主任设计师宋晓光告诉记者,这是此次交会对接任务的最大危险点。

为应对这个难题,五院的技术人员为‘梦天’特别定制了交会对接任务故障预案,就是将各种可能发生的故障,充分体现在故障树上,通过开展大量的预演预判和试验验证工作,确保故障止于预想、不留缺憾。

梦天实验舱完成交会对接后还将完成转位

此前,为了迎接梦天实验舱的到来,“天和”和“问天”组合体在轨进行了转位调整,由“一”字构型转变“L”构型。现在空间站组合体的构型又会对交会对接产生怎样的影响呢?

宋晓光介绍说,组合体“L”构型是非对称结构,这显著增加了空间站在轨姿态控制的难度。主要体现在两个方面:一是“L”构型的组合体质心发生了较大的横向偏移,增加了轨道控制和姿态控制之间的关联,组合体自身控制难度加大。二是在“梦天”接近组合体时需要开启反推发动机减速,发动机的羽流会干扰到组合体的姿态,此时实现对接任务变得更难。

五院研发的GNC系统就是为了解决这些问题。宋晓光表示,有信心能够很好的完成此次任务。他解释说,此次任务与“问天”类似,是基于地面脉冲计算的快速交会对接方案,即半自主交会对接。他进一步解释,与“天舟”的全相位全自主快速交会对接不同,全自主的更智能,半自主的更灵活。

对于GNC系统来说,梦天实验舱的发射和对接只是任务的开始。系统还将在空间站未来的在轨运营中,提供长期可靠的姿态轨道控制。

宋晓光向记者介绍了一些技术细节。包括使用角动量可达1500牛米秒的控制力矩陀螺进行姿态控制,这样可以替代推进系统,减少燃料消耗,提高效率。以及一套多冗余、高可靠的计算机进行姿态轨道控制。对接完成后,信息总线会将传感器、执行机构并入一个网中,用同一大脑控制。实现”1+1+1+N=1“的大系统理念,提高设备冗余度,增加系统可靠性,保证空间站的长期稳定运营。

据了解,五院作为空间站系统的抓总研制单位,除制导导航与控制系统外,还承担了梦天实验舱的结构与机构、热控、测控与通信、数管、仪表与照明、总体电路、机械臂、空间技术试验,九大分系统的研制工作。

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