新华社胡喆、陈凯姿、陈席元

4月29日,空间站天和核心舱发射圆满成功,中国空间站间隔我们又近了一步。
作为空间站的核心舱段,核心舱是空间站的紧张掌握节点,是未来空间站的指挥掌握中央。
那么中国空间站的设计寿命如何,又采纳了哪些方法来担保长期在轨稳定运行呢?

在轨不小于15年带你揭开中国空间站延年益寿的秘密 汽车知识

中国空间站设计在轨翱翔10年,具备延寿到15年的能力

犹如汽车,在利用一定年限和里程后要报废一样,空间站也没有永久寿命,只要利用,只要有人居住、事情和进行科学实验,就会有损耗。

中国空间站设计在轨翱翔10年,具备延寿到15年的能力。
据航天科技集团五院空间站系统副总设计师侯永青先容:“为了担保空间站在轨不小于15年龟龄命哀求,我们从设计伊始,就开展了龟龄命、可靠性、维修性、安全性一体化设计。
详细来讲,便是以系统和产品的龟龄命和固有可靠性设计为根本,合营开展系统和产品在轨故障诊断、处置预案设计、维修性设计,以实现龟龄命、可靠性的既定目标。

空间站在太空中安家后,将面对来自宇宙的各种威胁和寻衅,比如,原子氧、紫外辐照、真空、温度交变、空间碎片以及微重力等,这些危险元素可能会造成空间站的材料性能衰退,或者诱发故障,从而制约舱外电缆、表面涂层、光学镜头等产品和设备的利用寿命。

最大限度减少破坏和侵害

虽然中国空间站有一个结实的身板,但是再强的壮汉也免不了头疼脑热、磕磕碰碰,生病、受伤在所难免。

“影响天和核心舱舱体主构造龟龄命的成分紧张有疲倦损伤、意外损伤和堕落三种模式。
”航天科技集团五院空间站系统总体主管设计师夏乔丽说。

疲倦损伤,顾名思义便是在轨后长期受到内压、温度变革以及大部件运动的浸染和影响,一些应力相对集中的部位以及运动部件连接的构造处可能会涌现疲倦损伤。

意外损伤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条件下,有可能会涌现较大裂纹,从而引起舱体开窗、撕裂等灾害性事件。
而堕落紧张是由于密封舱底细况温度变革、湿度变革等成分,舱体主构造面临堕落的风险。

为了最大限度减少破坏和侵害,设计团队费尽心机让空间站变得更结实、更强壮。
“在天和核心舱主构造设计时,我们从抗堕落、抗疲倦、抗断裂三个维度进行了综合剖析和评价,从材料选择、构造设计、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,以确保寿命。
”航天科技集团五院空间站核心舱构造分系统主任设计师施丽铭先容说。

此外,针对寿命问题,构造研制团队还创新设计了康健监测子系统。
这个新增的子系统就像体检年夜夫一样,能够在轨对承受的载荷以及自身的构造状态进行实时监测,也能够对空间碎片等“飞来横祸”进行监测、定位和报警,一旦创造有空间碎片撞击上来,能及时迅速报警,第一韶光关照地面和航天员。
它还能对舱内的压力情形进行监测,根据不同压力指标进行分级报警。

奥妙应对碎片“天敌”

为了应对空间碎片等“天敌”的攻击,天和核心舱热控分系统针对龟龄命可靠性问题,在之前的根本上,开展了健壮性设计,为空间站安装了两条相称于“大动脉”的管子——热管辐射器,以便减少流体管在外暴露的面积,大大降落被空间碎片击穿的风险。

航天科技集团五院空间站热控分系统主任设计师韩海鹰先容,就像家里利用的水管子、水龙头,用上几年可能就坏了,必须及时改换、维修,否则家里随意马虎闹“水灾”和用水危急。
因此,空间站的热控分系统绝不能坏,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。

此外,空间站在轨龟龄命的秘方还有很多,比如舱体构造密封圈、壁板、各种阀门、各种管路等,都在可靠性和龟龄命方面进行了奥妙的设计。
“千言万语汇成一句话,便是空间站采纳了以设备龟龄命设计为根本,结合可靠性设计,补充在轨维修的策略,确保龟龄命。
”侯永青说。
(参与采写:庞丹、徐鹏航)