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2021年5月29日 ， 搭载天舟二号货运飞船的长征七号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火发射 。 本文图片均为吴佳栋 摄
据中国载人航天工程办公室消息 ， 5月29日20时55分 ， 搭载天舟二号货运飞船的长征七号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火发射 ， 飞船与火箭成功分离 ， 天舟二号进入预定轨道 ， 随后太阳能帆板两翼顺利展开且工作正常 ， 发射取得圆满成功 。 这意味着 ， 中国空间站天和核心舱将迎来第一位“访客” ， 中国空间站的首单“太空快递”开始派件 。
与神舟载人飞船不同 ， 天舟货运飞船只运货、不送人 ， 被称为空间站的“快递小哥” 。 作为首个与中国空间站进行对接的航天器 ， 天舟二号将在轨验证多项空间站建设关键技术 。
据中国航天科技集团八院介绍 ， 天舟货运飞船由货物舱、推进舱两个舱段组成 ， 八院承担电源分系统、对接机构分系统、推进舱结构与总装、测控通信子系统、总体电路分系统推进舱电缆网等研制任务 。
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中国航天科技集团八院承担了天舟二号货运飞船电源分系统、对接机构分系统、推进舱结构与总装、测控通信子系统、总体电路分系统推进舱电缆网等研制任务
撑起“遮阳伞”
“如果说核心舱是一套精装样板房 ， 那么在航天员拎包入住前 ， 货运飞船就是负责往房间里运输日常生活用品的 。 ”八院飞船型号分总体主任设计师杨华星说 ， “快递小哥”天舟二号携带了多人多天的生活物资 ， 包括空气、食物和出舱航天服 ， 以及大量推进剂和空间站实验设备 ， 为空间站提供推进剂补加和轨道维持等服务 。 天舟二号在轨飞行期间 ， 航天员将乘坐神舟飞船进驻中国空间站天和核心舱 ， 进入到货运飞船内 ， 在太空中体验一把“拆快递”的乐趣 。
天舟二号飞行模式复杂 ， 与核心舱形成组合体在轨飞行期间 ， 飞船尾部对日可能会出现推进舱内的发动机温度环境过高的情况 。 为了减少太阳热流的影响 ， 推进舱总装设计团队增加了特殊的遮光隔热装置 ， 相当于为正推发动机撑起了一把“遮阳伞” 。
“增加遮光装置 ， 需要对推进舱尾部的结构、支架进行相应的更改 ， 在有限的空间内合理布局 ， 既要起到遮光的作用 ， 又不能与发动机过近 ， 以免发射阶段产生的振动让遮光装置触碰到发动机 。 ”八院天舟货运飞船推进舱总装主任设计师李传吟说 。
为此 ， 研制团队做了大量的仿真分析 ， 以验证新增的遮光板可以对发动机工作性能产生有效保护 。 新增遮光板后 ， 发动机喷管处温度可大幅降低 ， 为空间站组合体的在轨飞行控制提供了有力支撑 。
“温柔”地“吻”上去
天舟二号货运飞船要把物资和设备送进核心舱 ， 要实现推进剂补加 ， 就必须在船-舱间建立起高可靠的刚性连接 ， 这就必须依赖于八院805所抓总研制的对接机构分系统 。
交会对接 ， 是两个航天器（飞船、空间实验室、空间站等）在空间轨道上会合并在结构上连成一个整体的技术 ， 是实现空间站、太空平台和空间运输系统的空间装配、回收、补给、维修、航天员交换及营救等在轨道上服务的先决条件 。
中国是世界上第三个独立掌握太空交会对接技术的国家 。 自2011年11月3日对接机构首次亮相以来 ， 中国共实施了10次空间交会对接 ， 圆满实现了首次无人/载人交会对接 ， 并验证了在轨补加技术 ， 为空间站建设打下了坚实的基础 。
为了适应天和核心舱22吨级对接目标以及未来空间站180吨的对接任务 ， 让货运飞船的主动对接机构与核心舱的被动对接机构“温柔”地“吻”上去 ， 八院805所设计师对第一代对接机构进行升级改进 ， 创新性地提出了可控阻尼器的控制思路 ， 来缓冲大吨位航天器对接过程中产生的撞击能量 ， 在经过544次仿真分析和317次地面试验后 ， 设计师充分验证阻尼器的各项功能和性能指标 ， 使原本8吨的对接能力提升到74吨 ， 乃至180吨 ， 大大提升了大型航天器对接的可靠性和安全性 。
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天舟二号上海团队
【核心|为了与天和核心舱“温柔接吻”，天舟二号在地上练了317次】(本文来自澎湃新闻 ， 更多原创资讯请下载“澎湃新闻”APP)
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