作者:马帅莎 郭超凯 张宇 来源:中国新闻网 发布时间:2021/8/20 18:20:03
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“神十二”航天员出舱 四步“轻松”安装空间站“回路心脏”

 

中新社北京8月20日电 (马帅莎 郭超凯 张宇)神舟十二号航天员乘组20日开展第二次出舱活动。当航天员聂海胜扳下最后一个扳手,本次出舱活动的一个重要任务——安装热控系统扩展泵组,顺利完成。

据了解,扩展泵组是由中国航天科技集团五院热控团队研制,被称为空间站舱壁外的“回路心脏”,是中国空间站热控系统流体回路运行的动力源之一。

热控系统:空间站运行的“中央空调”

由于没有大气层的保护,在太阳光线直射下,空间站表面温度最高可达150℃以上,在背阳面,温度最低可达-100℃以下,在这种严酷的太空环境中,热控系统是保障空间站设备正常运行,以及航天员太空生活冷暖舒适的重要系统。

空间站热控系统的核心之一是流体回路,是整个航天器的命脉,它均匀地包裹住空间站的重要部位,通过特殊液体在管路内的往复循环,将舱内设备以及航天员生活产生的热量收集起来,通过回路带到相应的设备和结构中实现散热和补热功能。同时,它还能精确控制空间站不同“房间”的温度,保持温度的均匀和稳定,可谓是量身打造的“中央空调”。

扩展泵组:安装在空间站舱壁外的“回路心脏”

让流体回路内的特殊液体循环往复的动力源泉,来自安装在空间站流体回路系统中的热控回路泵。五院空间站热控分系统主任设计师韩海鹰将其形象地比喻为热控回路系统的“心脏”,“人体的心脏为血液流动提供动力,把血液运行至身体各个部分,而回路泵则保障了整个回路系统的稳定运转。”

为了保证中国空间站在轨不少于15年寿命的要求,研制团队从立项伊始,就着眼于长寿命、可靠性、维修性、安全性一体化设计。作为长期高速运转的部件,回路泵的寿命是有限的,必须具备可维修、可更换的方法。

为此,热控团队经过持续攻关,提出了在空间站资源舱壁外安装扩展泵组的构想,为流体回路打造舱内舱外多个心脏,保证其具备超长时间待机的能力,韩海鹰解释,这为空间站的长期稳定运行提供了“长寿小秘诀”。

四步简易安装:“像换轮胎一样轻松”

要想在太空环境中为空间站安装流体回路泵阀部件,是一件操作复杂、极具挑战的工作。在太空环境中,身穿航天服的航天员动作受到极大限制,一个拧螺丝的简单动作都会消耗航天员大量的精力和时间。

在安全、简单、可靠三项原则的基础上,热控团队提出了精巧易用的方案,把所有需要更换的零件集成在一个扩展泵组中,“让航天员像换轮胎一样轻松地更换回路泵”。就像航天员聂海胜简洁流畅的动作展示的那样,操作者不需要安装任何螺钉,只需通过四个步骤就可以完成扩展泵组的安装。

据介绍,经过热控专家的精心设计,安装步骤分为“一钩,二锁,三通,四连”。一钩,就是扳动两个锁钩,将泵组钩住空间站舱体,初步将组件固定在空间站资源舱壁上;二锁,即在钩住舱体的基础上,拨动两个锁定扳手,将泵组位置彻底锁定在相应位置;三通,就是旋转精巧的手轮接通泵组的电路;四连,就是扳动两个扳手,完成液路的连通。

完美契合工效学要求的扩展泵组,经历了地面的无数次验证,凝聚着热控团队倾尽十年的研制心血。这次出舱活动既完美验证了在轨更换泵组技术,更为后续空间站组合体建造和长达15年的稳定运行奠定了良好基础。(完)

 
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