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天舟一号开启载人航天器型谱化设计第一步

时间:2017年05月05日 信息来源:载人航天官微 点击: 【字体:

我国航天界较早使用“型谱”概念的是运载火箭,然而,勇敢迈出载人航天器型谱化设计第一步的则是天舟一号货运飞船。


众所周知,载人航天器具有高标准、高要求、高风险和小子样等特点,与一贯要求的保成功、保万无一失形成强烈反差。如何解决小子样与高标准、高要求、高风险之间的矛盾,也就成为了载人航天器设计中,设计师们一直致力解决的问题。


早在20世纪中后期,世界宇航发达国家就开始了宇航通用产品的型谱化研制和应用工作的探索,并成功地应用在卫星公用平台上,比如,波音公司就打造了HS601、HS701、HS702等卫星平台,供用户选用。


在我国载人航天器设计领域,从神舟一号到神舟十一号的设计中,设计师们聚焦“载人”这一最主要的特点,用十一战十一捷的成绩,打造了安全、可靠、稳定的载人飞船。但是,神舟系列飞船的设计理念,并不能称为“型谱化”。


所谓“型谱化”,并不是将已有的不同规格的同类产品简单罗列、组合,或者不断改进现有产品的特性、功能,而是以最少数目的不同规格产品为标志的、能满足较长时期及一定范围内全部使用要求的产品系列。


俄罗斯联盟号系列飞船作为世界上最早并且至今仍在有效运营的载人飞船,是载人飞船型谱化应用的成功典范。自1966年首次设计以来,经过数次升级换代,衍生出货运飞船多种适应不同任务需求的型谱。我国载人航天工程虽然起步晚,但起点高,根据任务需求,以设计的高可靠性和安全性,务实地迈出了载人航天器型谱化设计的第一步——天舟一号。


天舟系列货运飞船作为我国载人空间站的重要组成部分,主要任务是为空间站补加推进剂和运输货物,并将空间站废弃物带回大气层烧毁。针对运输的货物的不同类型和需求,天舟系列货运飞船设计了“全密封”、“半开放”、“全开放”三种型谱。

(高剑/摄)

其中,全密封货运飞船主要用于运输航天员消耗品、密封舱内设备与试验载荷;半密封货运飞船除了可以运输密封舱内货物外,还可以满足包括太阳电池翼等舱外物资的运输需求;全开放货运飞船主要用于大型舱外货物的运输。


货运飞船由推进舱和货物舱组成,按照模块化思路搭建平台型谱,设计有推进舱模块、密封货物舱模块、半密封半开放货物舱模块和全开放货物舱模块。推进舱模块公用,货物舱模块则根据任务要求选择。不同的货物舱模块与推进舱模块组合,构成“全密封”、“半开放”和“全开放”货运飞船。模块化设计提高了货运飞船任务适应能力,便于任务拓展,飞船建造类似于搭“积木”。模块间技术和产品实现共享和通用,降低了研制成本,缩短了周期,可以通过有限的飞行试验快速提高平台可靠性。

(高剑/摄)

作为首发货运飞船,“天舟一号“设计为全密封型谱状态。在建设航天强国的征途上,天舟一号货运飞船开启了载人航天器型谱化设计先河,巧妙解决了载人航天器高风险、高标准、高要求与小子样之间的矛盾,让载人航天器的设计更规范化、更具有预见性,是载人航天器通用化、批量产、系列化发展的要求和未来趋势所在。


(作者:佚名)
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