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中國空間站大型對(duì)日定向裝置“首秀”成功(2)

2022-07-30 00:55:01 來源：中國載人航天微信公號(hào) A+A-

效率高,、也要傳得快

我們?nèi)粘Ｉ钪械挠秒?，是通過發(fā)電廠龐大的電網(wǎng)系統(tǒng)輸送到千家萬戶，而在太陽系中，太陽就是一個(gè)天然的“大型發(fā)電廠”,。但如何將大型柔性翼產(chǎn)生的數(shù)萬瓦級(jí)電能傳輸?shù)娇臻g站內(nèi),，搭建起一條穩(wěn)定高效的“能源生命線”,，讓空間站真正實(shí)現(xiàn)“用電無憂”,？

通常來說，大部分航天器都采用傳統(tǒng)的滑環(huán)導(dǎo)電傳輸方式,，簡單來說,，滑環(huán)就是用于連通、傳輸能源的“旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)”,，但因這種方式存在滑動(dòng)磨損,，因此一般適用于千瓦級(jí)傳輸功率的航天器；而空間站的功率傳輸需求是普通航天器的20多倍，設(shè)計(jì)壽命要求高,，面對(duì)滑動(dòng)摩損產(chǎn)生的巨大電能消耗,，空間站表示“零容忍”！為此,，研制團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)了超大功率和超長壽命的滾環(huán)電傳輸機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)首次以滾動(dòng)替代滑動(dòng)接觸方式的大功率傳輸,。為了驗(yàn)證滾環(huán)的高可靠,、高效率、長壽命,，研制團(tuán)隊(duì)在地面進(jìn)行了20萬圈的加速壽命試驗(yàn)考核,，相當(dāng)于等效在軌工作34年，以100%的產(chǎn)品可靠性確?？臻g站能源通路的高效暢通,。

對(duì)得準(zhǔn)、也得控得穩(wěn)

空間站在軌飛行過程中,，如何保持太陽翼時(shí)刻對(duì)準(zhǔn)太陽,？對(duì)日定向裝置“肚子”里裝有能實(shí)時(shí)采集太陽轉(zhuǎn)動(dòng)角度信息的旋轉(zhuǎn)變壓器，在接收到姿態(tài)控制系統(tǒng)下達(dá)的運(yùn)動(dòng)模式要求后,，對(duì)日定向裝置可以通過開展自主運(yùn)動(dòng)規(guī)劃,，精準(zhǔn)調(diào)整自身狀態(tài)，從而讓太陽翼像“向日葵”一樣實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定對(duì)日,。

“除了對(duì)得準(zhǔn),，更難的是如何將這么大、這么軟的太陽翼控制平穩(wěn),?！边@是研制團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)時(shí)共同的考量和擔(dān)心。太陽翼有效發(fā)電總面積約220平米,，整翼長55米,，但卻只有打印紙這么軟，任何的輕微振動(dòng)都能讓它晃晃悠悠擺動(dòng),。如果太陽翼轉(zhuǎn)動(dòng)不平穩(wěn),，將導(dǎo)致空間站姿態(tài)控制出現(xiàn)困難。因此,，“大柔性高穩(wěn)定伺服控制系統(tǒng)”應(yīng)運(yùn)而生,，這套為對(duì)日定向裝置量身打造的控制方案，讓太陽翼能夠“長袖善舞”,，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽的穩(wěn)定跟蹤控制,。