中新網上海7月24日電 題：解讀問天實驗艙：太空“功夫秀”、三式“定蒼穹”
作者 鄭瑩瑩 馬帥莎 陳葆娟
24日，長征五號B運載火箭沖云破霧，將問天實驗艙送入預定軌道。中國航天科技集團八院控制所(簡稱：八院控制所)載人航天型號技術負責人王有波介紹，問天實驗艙入軌后，會經歷交會對接、實驗艙對接轉位等大動作，并會伴隨柔性太陽翼二次展開、雙自由度控制驅動，中國空間站組合體多次姿態調整等動作，廣袤太空即將上演一場“問天功夫秀”。
(資料圖片)
問天第一式：神龍擺尾
問天實驗艙入軌后首先對接于天和核心艙前向對接口，形成“一”字構型，然后組合體以一招“神龍擺尾”轉體約180度，接著，問天實驗艙“白鶴亮翅”二次展開太陽翼，進入全功率狀態。隨后，組合體繼續調整姿態讓自己“站起來”，從平行于地球方向變為基本垂直于地球的方向，同時進行徑向角度微調，以最小受風面運行，來實現最佳的重力梯度穩定和最小的氣動擾動。
整個過程中，由八院控制所研制的推進分系統控制驅動器會化身“閥門總管”，按照指令控制各軌道控制閥、姿態控制閥和電磁閥的開關，精確調節姿態控制發動機的推力，確保組合體能夠平穩完成軌道變化、姿態調整等任務。
問天第二式：四兩撥千斤
問天實驗艙是中國空間站的重要組成部分，同時也是保證空間站正常運行最重要的能源供應者，其太陽翼單翼展開長度達27米。為了實現太陽翼最大的受照面積和最高的發電效能，問天實驗艙柔性太陽翼不僅能單翼翻轉，兩翼還可以像直升機的螺旋槳一樣360度轉起來，這是中國首次實現大型太陽翼雙自由度控制驅動。
由于太陽翼大若鯤鵬展翅，薄如夏蟬之翼，轉動這么大的太陽電池翼，就像在太空中舞動兩面巨大的芭蕉扇，任何“風吹草動”都會讓太陽翼產生很大的抖動，甚至將其損壞。另外，太陽電池翼轉動不平穩，還會直接反作用在空間站上，導致空間站控制不平穩，讓航天員在里面“暈車”。
因此，使太陽翼按照預定軌跡運動的同時保證其運行平穩很關鍵。八院研制了大型對日定向裝置，讓太陽翼保持時刻對準太陽，就像向日葵跟著太陽轉動一樣。
據八院控制所載人航天產品主管設計師付培華介紹，為實現高精度穩定控制，團隊還設計了帶運動規劃和振動抑制的多級濾波器三閉環控制方案，10公斤左右的控制驅動器，可精準、穩定地驅動起重達1200公斤的太陽翼，堪稱“四兩撥千斤”。
問天第三式：乾坤大挪移
幾個月后，夢天實驗艙將發射入軌，在那之前，問天實驗艙會先轉位至側向停泊口，將前向對接口預留出來。問天實驗艙自帶轉位機械臂，屆時將依靠分布在天和核心艙上的被動對接與轉位控制器，與問天實驗艙上的對接與轉位控制器驅動轉臂，帶動實驗艙進行“乾坤大挪移”。
這一過程有一系列動作，單機之間要精密配合。屆時，中國空間站組合體將形成L構型，等待夢天實驗艙的到來，再經歷一番“移形換影”般的操作后，最終形成T構型，遨游太空。(完)
標簽： 問天實驗艙
