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即將發(fā)射的我國首艘貨運(yùn)飛船天舟一號,將對天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室實(shí)施推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加,突破和掌握推進(jìn)劑補(bǔ)加等關(guān)鍵技術(shù)。
天舟一號貨運(yùn)飛船系統(tǒng)總體副主任設(shè)計(jì)師雷劍宇說,天舟一號貨運(yùn)飛船“太空加油”采用的是無增壓氣體損耗的氣體回用法。這種方法系統(tǒng)設(shè)計(jì)難度較大,但是氣體資源利用率高。
與日常生活中的加油不同,“太空加油”不僅要加注燃料,還需要加注供燃料燃燒的氧化劑。燃燒劑和氧化劑兩者不能“見面”,否則會發(fā)生爆炸。它們的加注是由兩套系統(tǒng)獨(dú)立組成的,加注時序也不同。
“太空加油”須在天舟一號和天宮二號對接鎖緊,補(bǔ)加裝置和管路氣密性好的前提下進(jìn)行。第一步,天宮二號的壓氣機(jī)將手風(fēng)琴狀的膜盒貯箱中的氣體壓回氣瓶,使天宮二號的燃料儲箱的壓力低于天舟一號;第二步,推進(jìn)劑在壓力差的作用下,自動從天舟一號貯箱流入天宮二號貯箱,當(dāng)兩側(cè)壓力一致時,加注工作完成;第三步,進(jìn)行管路吹除,確保天舟一號和天宮二號分離時,殘留在管路中的推進(jìn)劑不會在空間擴(kuò)散,污染對接器件和航天器。
雷劍宇說,“太空加油”過程復(fù)雜,分為29個步驟,每步都需要精細(xì)控制,整個補(bǔ)加過程要持續(xù)幾天。
雷劍宇介紹,在軌推進(jìn)劑補(bǔ)加技術(shù)是繼天地往返、交會對接、航天員中長期駐留技術(shù)后,中國載人航天工程的又一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。目前國際上掌握了在軌推進(jìn)劑補(bǔ)加技術(shù)的只有俄羅斯和美國等少數(shù)國家,其中,實(shí)現(xiàn)在軌加注應(yīng)用的只有俄羅斯。
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