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神舟十一号的动力之源-太阳翼

2016-10-19

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  茫茫太空,供电系统是航天器须臾不能缺少的动力之源。成功发射的神舟十一号载人飞船的电源分系统,由中国航天科技集团第八研究院负责研制。

  据航天八院的神舟十一号电源分系统技术负责人沈冰冰介绍,神舟十一号飞船采用的太阳翼,是我国载人航天领域第一个全国产化材料制成的太阳翼。八院与配套单位合作,仅用了一年多时间,就成功研制出采用国产高模量碳纤维和铝蜂窝芯的刚性太阳翼,性能指标达到国际先进水平;并打破了以往太阳翼基板结构的高性能碳纤维材料依赖进口、受制于人的局面,为实现我国空间站工程自主可控奠定了基础。

  神舟十一号载人飞船将在太空驻留30天,对电源分系统是个极大考验。当神舟十一号和天宫二号对接停靠后,部分设备将停止工作,届时整个飞船的耗电量将减小至40%,蓄电池在长期小负载情况下不断充放电,产生“记忆效应”;一旦耗电量又增回到满负荷状态,可能会出现蓄电池供电能力不足的问题。

  为解决这一棘手问题,使蓄电池“失忆”,航天八院的技术人员采用了调整充电曲线的方法。反复比较神舟八号、九号、十号3艘飞船8年来的数据,再经过大量地面长期试验,最终摸索出一条和神舟十一号工作状态相匹配的充电曲线,给蓄电池在太空正常工作加了“双保险”。

  神舟十一号飞船停靠期间,对太阳电池翼的影响也不小。太阳能的热量和光能,在飞船飞行时转换成电功率。一旦飞船停靠后,耗电量变小,但发电的功率不变,多余的功率就会发热,导致太阳电池翼的温度随之升高,部分材料就会发生变化。

  据航天八院的神舟十一号电源分系统副主任设计师钟丹华介绍,为避免这一情况出现,研制人员做了大量太阳电池翼高低温循环试验,对材料高低温特性进行了严格考核。此外,还制定了详细的在轨飞控控制预案。太阳电池翼的温度一旦升高,可以通过停转和偏置的方式,给飞船的“翅膀”降温。



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