中國(guó)空間站大型對(duì)日定向裝置“首秀”成功

2022-07-30 00:55:01 來(lái)源：中國(guó)載人航天微信公號(hào) A+A-

2022年7月28日，在隨問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射4天后，隨艙上行的我國(guó)首個(gè)大型對(duì)日定向裝置正式登臺(tái)亮相，成功完成一系列在軌性能測(cè)試，各項(xiàng)指標(biāo)均表現(xiàn)優(yōu)異，我國(guó)空間站成功實(shí)現(xiàn)雙自由度對(duì)日定向。

什么是“對(duì)日定向裝置”？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，它主要負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)翼轉(zhuǎn)動(dòng)以及艙內(nèi)外能源的傳輸，是中國(guó)空間站工程立項(xiàng)初期最先提上日程的關(guān)鍵技術(shù)之一。未來(lái)空間站建造完成后，艙內(nèi)各類(lèi)科學(xué)儀器、有效載荷，包括維持航天員生命系統(tǒng)的重要設(shè)備所需要的電能，都要依賴(lài)大型對(duì)日定向裝置從艙外向艙內(nèi)進(jìn)行高效可靠的傳輸?？梢哉f(shuō)，它是空間站名副其實(shí)的“能源衛(wèi)士”。

勁頭足、也要轉(zhuǎn)得動(dòng)

為了保障空間站的用電需求，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙上配置的大型柔性太陽(yáng)翼單翼長(zhǎng)度27米、有效發(fā)電面積約110平方米，可以保障空間站源源不斷的能源輸入。但驅(qū)動(dòng)起這兩副柔性太陽(yáng)翼在太空中流暢“劃圈”，讓它們可以全天候接收到來(lái)自太陽(yáng)光的照射，并非易事。如果想象我們單手拿一把27米長(zhǎng)的“芭蕉扇”，并以手腕為圓心做360°旋轉(zhuǎn)，這就需要我們的手腕具有很強(qiáng)的承重能力和轉(zhuǎn)動(dòng)力量。而實(shí)驗(yàn)艙上的對(duì)日定向裝置就相當(dāng)于我們的手腕，它需要帶動(dòng)太陽(yáng)翼持續(xù)旋轉(zhuǎn)、穩(wěn)定對(duì)日。

空間站對(duì)日定向裝置為整艙提供不竭能源，但常年駐守艙外所面臨的空間環(huán)境會(huì)對(duì)大型轉(zhuǎn)動(dòng)類(lèi)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)酷考驗(yàn)。如何保證對(duì)日定向裝置驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)翼傳動(dòng)準(zhǔn)確的同時(shí)又不會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)卡滯，這對(duì)研制團(tuán)隊(duì)而言是個(gè)巨大挑戰(zhàn)。為此，研制團(tuán)隊(duì)開(kāi)展頭腦風(fēng)暴、全新設(shè)計(jì)了一套國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的“分布式回轉(zhuǎn)支撐驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)方案”，可以確保大導(dǎo)軌在高低溫?zé)崦浝淇s產(chǎn)生變形的情況下，依然可以支撐驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)流暢轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)兩個(gè)巨型太陽(yáng)翼實(shí)時(shí)跟蹤太陽(yáng)。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)還給對(duì)日定向裝置加了一層“控溫外套”，保障對(duì)日定向裝置在長(zhǎng)期的極端高低溫外部環(huán)境下，始終處于適宜的溫度范圍。

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