本帖最后由 xbq1013 于 2022-11-24 14:26 編輯
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隨著空間站夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙順利完成轉(zhuǎn)位,,中國(guó)空間站“T”字基本構(gòu)型也開(kāi)始亮相,。很多人會(huì)好奇,空間站內(nèi)是如何解決用電問(wèn)題的,?/ o/ C9 A! G! q6 ]! U+ ^5 t
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空間站夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙與空間站組合體在軌完成交會(huì)對(duì)接
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柔性太陽(yáng)翼 實(shí)現(xiàn)能源自由
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目前,,中國(guó)空間站共配備了2種規(guī)格6套大型柔性太陽(yáng)翼,。天和核心艙上的太陽(yáng)翼是為我國(guó)空間站打造的首個(gè)大面積可展收柔性太陽(yáng)翼,單個(gè)太陽(yáng)翼展開(kāi)面積67平方米,,相當(dāng)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單打羽毛球場(chǎng)的大小,。問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙上各配備了2套plus版大型柔性太陽(yáng)翼,單套太陽(yáng)翼展開(kāi)面積達(dá)到138平方米,,4個(gè)這樣的太陽(yáng)翼就能提供空間站建成后三艙組合體80%的能量,,在滿足艙內(nèi)搭載的天文、地理,、生物,、醫(yī)學(xué)等各類(lèi)科學(xué)儀器正常運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí),也完全可以保證航天員在空間站中的日常生活,。在天和,、問(wèn)天、夢(mèng)天三艙形成組合體后,,柔性太陽(yáng)翼面積達(dá)到約700平方米,,它們一起在太空“鯤鵬展翅”,讓中國(guó)空間站實(shí)現(xiàn)能源自由,。
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2022年11月3日,,夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙完成轉(zhuǎn)位,與天和核心艙,、問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙形成空間站“T”字基本構(gòu)型組合體
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# }0 G; i+ _3 D$ ~: X2 }6 a對(duì)日定向裝置 提供穩(wěn)定能源
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在問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙與夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙上,,均配置了對(duì)日定向裝置,也就是負(fù)責(zé)太陽(yáng)翼進(jìn)行 360°旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu),。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),,對(duì)日定向裝置主要有兩個(gè)作用,一是負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙兩翼太陽(yáng)翼的整體轉(zhuǎn)動(dòng),,二是負(fù)責(zé)將太陽(yáng)翼產(chǎn)生的能源向艙內(nèi)傳遞,。對(duì)日定向裝置不僅帶動(dòng)了柔性太陽(yáng)翼這個(gè)“大塊頭”穩(wěn)穩(wěn)地轉(zhuǎn)動(dòng),還確保了太陽(yáng)翼始終以“向日葵”的姿勢(shì)朝向太陽(yáng),。無(wú)論春夏還是秋冬,,不受太陽(yáng)入射角的影響,不受空間站飛行姿態(tài)的影響,,太陽(yáng)翼總能獲取到最大的能量,。2 B) M; m/ M8 _/ t U/ g) A [" U
# r- y5 b1 X% }% ^7 {對(duì)日定向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的“家”,安置在實(shí)驗(yàn)艙艙體與柔性太陽(yáng)電池翼之間,,名為“桁架”,。“桁架”架起了太陽(yáng)電池翼與實(shí)驗(yàn)艙能量傳輸?shù)臉蛄海瑫r(shí)安置了電源分系統(tǒng)一些設(shè)備,,以進(jìn)行能量的匯集,、轉(zhuǎn)換與傳遞。但這個(gè)半露天的“居室”,,生存環(huán)境非常惡劣,。在進(jìn)行大功率能量傳輸時(shí),“桁架”內(nèi)的設(shè)備會(huì)進(jìn)入“發(fā)熱”狀態(tài),。太空中的“原住民”們,,原子氧、等離子體,、紫外輻照,、電離輻照等,也時(shí)刻會(huì)“登門(mén)拜訪”,,將干擾“桁架”的工作,。研制團(tuán)隊(duì)想出了多種解決方案確保“太空電站”始終以最佳的狀態(tài)為空間站提供穩(wěn)定的能源,。
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$ M! _+ S# L b, Q6 Q鋰離子蓄電池 實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)待機(jī)
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中國(guó)空間站將在軌運(yùn)營(yíng)十余年,,那么,如何使“太空電站”具有定期進(jìn)行維護(hù)和升級(jí)的能力呢,?& R3 F$ d- `1 [2 P
3 {: S# H5 P! }3 F( L" L; n一方面,,從研制、使用,、更換等多個(gè)角度,,設(shè)計(jì)出了滿足空間站運(yùn)行需求的長(zhǎng)壽命大容量高安全鋰離子蓄電池。另一方面,,通過(guò)多次試驗(yàn)驗(yàn)證,,讓“太空電站”的每一位成員,都具有可維修,、可更換的特性,。其中最引人矚目的,當(dāng)屬核心艙兩個(gè)柔性太陽(yáng)翼的在軌能源拓展功能,,其可由航天員與機(jī)械臂配合,,實(shí)現(xiàn)艙外拆卸與轉(zhuǎn)移,安裝于實(shí)驗(yàn)艙尾部桁架上,,并在軌重新組建供電通道,,為空間站源源不斷地提供能源。; o" R n/ j, _
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6 j9 ?2 P* m4 l夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙轉(zhuǎn)位示意動(dòng)畫(huà)8 ?- [7 X0 R5 `) Q+ `
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并網(wǎng)供電 實(shí)現(xiàn)能源共用
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3 P* f8 s" W5 W. `% \/ A0 u中國(guó)空間站這座“獨(dú)棟大別墅”,,其在軌運(yùn)行時(shí),,各“房間”的帆板光照條件變化頻繁,、遮擋情況變化復(fù)雜,,這就需要配套更強(qiáng)大的能源系統(tǒng),。
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3 d9 r- K( e9 s研制團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)多重試驗(yàn)、層層確認(rèn),,讓核心艙,、實(shí)驗(yàn)艙、載人飛船,、貨運(yùn)飛船,,組成了和諧靈活的“供電大聯(lián)盟”。其中,,問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙擁有我國(guó)最大面積的柔性太陽(yáng)電池翼,,它們將肩負(fù)起中國(guó)空間站主要能量來(lái)源這一光榮使命,讓航天員在太空真正實(shí)現(xiàn)用電自由,。
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通過(guò)靈活的并網(wǎng)供電,,確保整個(gè)空間站系統(tǒng)的正常能源供給。中國(guó)空間站實(shí)現(xiàn)能源自由不再是夢(mèng),!# w, w: s8 }" j) O! G- C" f' Q( ?( G
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