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            飛天圓夢丨小原理“撬動”復(fù)雜太空“變形”

            2022-11-03 14:51:56 來源:央視網(wǎng)

            央視網(wǎng)消息:根據(jù)介紹,在整個夢天實驗艙轉(zhuǎn)位過程當(dāng)中,科研人員通過精心設(shè)計,每個轉(zhuǎn)位步驟環(huán)環(huán)相扣,實現(xiàn)順利轉(zhuǎn)位要做到“柔、穩(wěn)、準(zhǔn)”。

            夢天實驗艙的轉(zhuǎn)位任務(wù),要完成與核心艙分離、轉(zhuǎn)位,再與核心艙側(cè)向?qū)涌趯舆@三大步驟,在這其中,首先要講究的就是啟動要柔、轉(zhuǎn)得要穩(wěn)。

            航天科技集團(tuán)五院空間站系統(tǒng)總體設(shè)計師 羅超:啟動要緩慢,不能很劇烈地啟動,因為劇烈啟動會對艙體帶來一些干擾,“穩(wěn)”的話就是整個轉(zhuǎn)動過程要穩(wěn),通過關(guān)節(jié)的聯(lián)動來實現(xiàn)艙體的一個平動緩慢的過程。

              夢天實驗艙的轉(zhuǎn)位是由轉(zhuǎn)位機構(gòu)來完成的,轉(zhuǎn)位機構(gòu)由兩個關(guān)節(jié)組成,通過合理使用關(guān)節(jié)間的配合協(xié)作,使夢天實驗艙平穩(wěn)運動,順利到達(dá)目的地。

            在完成轉(zhuǎn)移后,夢天實驗艙還得停得“準(zhǔn)”,要能夠與核心艙側(cè)向?qū)涌诰珳?zhǔn)對接,這就要靠科研人員賦予轉(zhuǎn)位機構(gòu)的高精度定位能力。

              正是因為有了前三個環(huán)節(jié)“柔、穩(wěn)、準(zhǔn)”的保證,才有了最后一個關(guān)鍵字——“順”,整個轉(zhuǎn)位過程順利順暢,夢天實驗艙轉(zhuǎn)位任務(wù)才能取得圓滿成功。

            轉(zhuǎn)位時 空間站組合體垂直于地球

              空間站在軌運行時,都是平行于地球飛行。但在夢天艙轉(zhuǎn)位過程中,需要將空間站組合體調(diào)整到近乎垂直于地球的姿態(tài),相當(dāng)于把它豎起來。那么,為什么要以這種姿態(tài)來進(jìn)行轉(zhuǎn)位呢?

            利用地球引力 保證空間站組合體穩(wěn)定

            空間站在執(zhí)行轉(zhuǎn)位任務(wù)的時候,首先需要保證的就是姿態(tài)穩(wěn)定。如果姿態(tài)不穩(wěn),空間站就有可能在太空發(fā)生滾動,后果不堪設(shè)想。因此,如何讓整個空間站在轉(zhuǎn)位過程中最穩(wěn)定,科研人員經(jīng)過反復(fù)研究,最終發(fā)現(xiàn)了利用地球引力的方式。

            于是,在夢天實驗艙的轉(zhuǎn)位過程中,科研人員便通過不斷調(diào)整空間站的姿態(tài),讓它豎立起來,垂直于地球,使它的姿態(tài)能夠自然保持穩(wěn)定。

            空間站能否在水平飛行狀態(tài)下轉(zhuǎn)位?

              那么,如果不立起來,就讓空間站再進(jìn)行轉(zhuǎn)位可以嗎?答案是否定的。

            專家介紹,這里有兩個主要問題就行不通。

            首先,由天和核心艙、問天實驗艙以及神舟載人飛船、天舟貨運飛船組成的空間站組合體,總共重量超過60噸,而夢天實驗艙也有20多噸,連接這兩個龐然大物的轉(zhuǎn)位機構(gòu)只有100多公斤,轉(zhuǎn)位過程猶如“四兩撥千斤”。為了在轉(zhuǎn)位過程中讓轉(zhuǎn)位機構(gòu)承受的力最小,所以各個艙段的主動控制手段都必須關(guān)閉。

            其次,空間站保持水平飛行過程中,是需要通過各個艙段的發(fā)動機來穩(wěn)定整個艙體平穩(wěn)的??蒲腥藛T發(fā)現(xiàn),一旦停止姿態(tài)控制,在地球引力和微薄空氣阻力的作用下,空間站的姿態(tài)會立刻發(fā)生改變。

            航天科技集團(tuán)五院空間站系統(tǒng)總體設(shè)計師 羅超:你在水平的時候這么飛,姿態(tài)控制的時候是可以的,姿態(tài)一???,它馬上就開始低頭,一低頭這個氣動力就大了,迎風(fēng)變成這樣的,之后就翻滾起來了,最后可能達(dá)到100、200多度,整個一圈一圈翻都是有可能。

            [編輯: 吳傲飛(見習(xí)) 審核:陳敏娟 審簽:江勇 ]
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