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至少运行10年,中国空间站长命秘方在哪?

发布日期:2021-05-07 21:32   来源:未知   阅读:

原题目:至少运行10年,中国空间站长寿秘方在哪?

犹如汽车,在使用必定年限和里程后要报废一样,空间站也不永恒寿命,只有使用,只要有人寓居、工作和进行迷信试验,就会有损耗。那么中国空间站的设计寿命如何,又采取了哪些办法来保证长期在轨稳固运行呢?

将来中国空间站在轨运行示用意(供图:中国航天科技集团五院)

航天科技团体五院空间站体系副总设计师侯永青先容,中国空间站设计在轨飞翔10年,具备延寿到15年的才能。为了保障空间站在轨长寿命请求,科研职员从设计伊始,就发展了长寿命、可靠性、维修性、保险性一体化设计。详细来讲,就是以系统和产品的长寿命和固有牢靠性设计为基本,配合开展系统跟产品在轨故障诊断、处理预案设计、维修性设计,以实现长命命、可靠性的既定目的。”

空间站在太空中安家后,将面对来自宇宙的各种要挟和挑衅,比方,原子氧、紫外辐照、真空、温度交变、空间碎片以及微重力等等,这些危险元素可能会造成空间站的资料机能消退,或者诱发故障,从而制约舱外电缆、名义涂层、光学镜头等产品和装备的应用寿命。

固然中国空间站有一个壮实的身板,然而再强的壮汉也免不了头疼脑热、磕磕碰碰,生病、受伤在劫难逃。“影响天和核心舱舱体主结构长寿命的因素主要有疲劳损伤、意外损伤和腐蚀三种模式。” 航天科技集团五院空间站系统总体主管设计师夏乔丽说。

疲劳损伤,顾名思义就是在轨后长期受到内压、温度变化以及大部件活动的作用和影响,一些应力绝对集中的部位以及运动部件衔接的构造处可能会呈现疲劳损害;意外伤害则是指空间站在轨运行后,在微流星、空间碎片撞击等意外损伤的前提下,有可能会涌现较大的裂纹,从而引起舱体泄漏、舱体开窗、撕裂等灾害性事变;腐蚀重要是因为密封舱内环境温度变更、湿度变化等因素,舱体主结构面临腐化的危险。此外,在运输及总装进程中,舱体通过海运运到海南发射场,道路中会有盐雾环境,有产生盐雾腐蚀的可能。

为了最大限度的减少破坏和损害,设计团队千方百计让空间站变得更硬朗、更强健。“在天和核心舱主结构设计时,咱们从抗腐蚀、抗疲劳、抗断裂三个维度进行了综合剖析和评估,从材料抉择、结构设计、构型、参数设计等方面进行了科学优化的设计,并从材料到构件到舱段都进行了仿真验证,以确保长寿命。”航天科技集团五院空间站系统结构分系统主任设计师施丽铭介绍说。

此外,针对长寿命问题,结构研制团队还翻新设计了健康监测子系统。这个新增的子系统就像体检医生一样,可能在轨对蒙受的载荷以及本身的结构状况进行实时监测,也可以对空间碎片等“飞来横祸”进行监测、定位和报警,一旦有发明有空间碎片撞击上来,能敏捷及时地报警,第一时光告诉地面和航天员,即时处置。它还能对舱内的压力情形进行监测,依据不同的压力指标进行分级报警。

为了应答空间碎片等“劲敌”的攻打,天和中心舱热控分系统针对长寿命可靠性问题,在载人二期的基础上,开展了硬朗性设计,为空间站装置了两条相称于“大动脉”的管子——热管辐射器,以便减少流体管在外裸露的面积,大大下降被空间碎片击穿的风险。就像家里使用的水管子、水龙头,用上多少年可能就坏了,必需及时调换、维修,否则家里轻易闹“水灾”和用水危机,空间站的热控分系统决不能坏掉,特殊是有着热控回路系统心脏之称的“回路泵”,必须是可维修的。航天科技集团五院空间站热控分系统主任设计师韩海鹰说。

此外,空间站在轨长寿命的秘方还有良多,好比舱体结构密封圈、壁板、各种阀门、各种管路等,都在可靠性和长寿命方面进行了奇妙的设计,“空间站采用了以设备长寿命设计为基础,联合可靠性设计,弥补在轨维修的策略,确保长寿命。”侯永青说。

起源:北京日报