6月16日，長二F火箭成功運(yùn)送神舟九號飛船至太空，執(zhí)行中國首次載人交會對接任務(wù)。據(jù)了解，飛船繞地球飛行1小時只需要耗電1800瓦，一天飛行下來，耗電量只有43度。雖然“神九”耗電不大，但卻有一顆強(qiáng)大的“心臟”即電源系統(tǒng)，時時刻刻為飛行提供電力保障。
可靠性要求最高
據(jù)負(fù)責(zé)電源系統(tǒng)研制生產(chǎn)的中國航天科技集團(tuán)公司八院811所有關(guān)技術(shù)人員介紹，載人航天工程二期電源系統(tǒng)的供電能力比一期時增強(qiáng)了50%，相應(yīng)的設(shè)計、控制、結(jié)構(gòu)、材料等都更加先進(jìn)。
電源分系統(tǒng)由30多臺單機(jī)設(shè)備、1萬多個元器件組成，是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)。在神舟飛船各大分系統(tǒng)中，電源系統(tǒng)是可靠性要求最高的系統(tǒng)之一，因?yàn)槿绻麤]了電，就如同做無米之炊。
自2003年開展載人航天工程二期電源系統(tǒng)研制以來，811所研制人員從設(shè)計一開始就嚴(yán)格把關(guān)，通過控制元器件與原材料質(zhì)量、優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)、進(jìn)行冗余設(shè)計等多種手段，確保電源系統(tǒng)的可靠性。
同時，811所建立了完善的質(zhì)量保證體系，技術(shù)人員按照“工作再細(xì)都不算細(xì)”的質(zhì)量要求，在研制與生產(chǎn)過程中，從零件、分系統(tǒng)到整個電源系統(tǒng)都會開展多項(xiàng)試驗(yàn)，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。以飛船加電測試為例，就要進(jìn)行1500多個小時。
經(jīng)過8年的艱苦攻關(guān)，電源系統(tǒng)的成熟度與可靠性在“天宮一號”和“神舟八號”上得到了充分驗(yàn)證，為完成首次載人交會對接任務(wù)奠定了基礎(chǔ)。
飛船最離不開的系統(tǒng)
神舟九號電源系統(tǒng)共有3種電源，即太陽電池帆板、鎘鎳蓄電池、應(yīng)急電池。在火箭發(fā)射前幾個小時，電源系統(tǒng)會被充滿電，從火箭發(fā)射的那一刻起，就開始工作了。在火箭發(fā)射后，人們都會非常關(guān)注飛船太陽能帆板是否能夠順利展開，因?yàn)殡娫聪到y(tǒng)實(shí)際上就是一個光伏系統(tǒng)，像一個小“發(fā)電場”，能源的來源就是太陽能，只有太陽能電池帆板展開了，電源系統(tǒng)才能正常工作。而依靠太陽能發(fā)的電，一部分供給飛船使用，一部分則用蓄電池儲存起來。
“神舟九號”繞地球飛行一圈需要約90分鐘，這期間有50多分鐘是在陽光照射下的光照期，太陽電池帆板可以正常工作并給儲能電池充電。但有30多分鐘卻是在沒有陽光照射的地影期，太陽電池帆板將停止工作，這時維持飛船正常運(yùn)轉(zhuǎn)的電能都來自鎘鎳蓄電池事先儲藏好的電能。這就像我們平時使用的手機(jī)一樣，只有給電池充好電才能正常工作，所以在光照期為蓄電池充好電，飛船才能維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
而交會對接實(shí)施后，“天宮一號”與“神舟九號”將共同飛行，由于位置的原因，“天宮一號”會遮擋住飛船部分太陽電池帆板，被遮擋部分則不能正常充電。為了解決能量平衡問題，交會對接成功后的，“天宮一號”將為“神舟九號”提供一部分電能，而“神舟九號”只需要在每50多分鐘內(nèi)充十幾分鐘的電就可以了。
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