太空加油和地面加油有啥区别 需8个环节29个步骤

时间:2017-04-21 07:56:04  来源:华商网-华商报  作者:马虎振

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太空加油和地面加油有啥区别 需8个环节29个步骤

3、货船补加储箱的增压:在太空中,推进剂要流动,必须要靠气体挤压,所以加油之前,气体要进入到推进器储箱里面去。6、推进剂补加:货船补加储箱增压好了,相关阀门打开,推进剂就可以顺着管路进入空间实验室的油箱里去,到达事先设计量补加就会停了。


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太空加油和地面加油的区别是什么?怎么加,难在哪?记者采访了航天科技集团公司第六研究院801所载人飞船和空间实验室主任设计师刘建盈。

首先要抽气 对接是难题

刘建盈介绍,首次“太空加油”大致在发射后的第三天进行。人们在地面加油,是不需要专门把油箱里的气抽出去的,只要把油枪插进油箱就可以了。但在太空加油,有很多准备工作要做:要把油箱里的气体抽出去,要把管路对接好,加完油“油枪”拿出来前还要把加油管路里的油处理干净。

太空加油过程最困难的是加油管路的连接,为此专门研究设计了浮动断接器。管路连接的过程,类似于要把管径基本差不多的两根管子,一根插到另一根里面去。这在地面上做也需要人们小心进行调整才能做好,在天上则完全要靠设备来实现。如果没有浮动断接器,插得过程稍微弯一点、斜一点,就可能会卡住插不动了。有了浮动断接器,就可以通过四个方向设置的弹簧进行自动调节,以保证管道快速插接到位,同时密封完好。

虽然两个飞行器对接时的速度相当于8倍子弹的速度,但加油时两个航天器是已经完全对接在一起,没有相对速度,对接机构是结合在一起的。即便如此,要插进去也很难。“油枪嘴”的内径只有8毫米,而推进剂流动速度都是有控制的。由于推进剂属于易燃易爆物品且有毒性,为保证航天员的人身安全,加油对接口设在舱体大对接口的外面。

这次任务既要验证可行性,还要验证可靠性,按照计划要进行三次推进剂补加。上天两到三天后进行第一次推进剂补加实验,试验后相隔两到三个月再决定后面的补加任务,但每次都不会一次补加太多,这样做的是为了重复验证。

8个环节 一个不能少

刘建盈介绍,天舟一号空间飞行器推进系统的结构是,最上面是气瓶、中间是推进剂储箱、最下面是发动机。其在轨推进剂补加共29个步骤,大致可以分为8个环节:

1、状态检查:天宫二号空间实验室去年已经发射上去了,补加前要先弄清楚相关情况,这要通过天宫二号上的计算机采集相关设备的数据进行判断,另外天舟一号的情况也要先进行检查,弄清其状态。

2、浮动断接器的插合:要补加的推进剂是货船带上去的,被补加的在天宫二号这边,两者之间要通过一根管路来连接。对接之前是没有这个管路的,对接好后就要保证两个管路插合很好。这就要通过浮动断接器来实现这一功能,设备可自我调节状态以保证顺利插合,不发生泄漏。

3、货船补加储箱的增压:在太空中,推进剂要流动,必须要靠气体挤压,所以加油之前,气体要进入到推进器储箱里面去。

4、补加管路检漏:检查有没有泄漏,让补加货船先放一些气过来,来判断是否有泄漏。

5、空间实验室储箱抽气:用压气机把推进剂储箱内压力相对较低的气体抽到压力比较高的高压气瓶里去。

6、推进剂补加:货船补加储箱增压好了,相关阀门打开,推进剂就可以顺着管路进入空间实验室的油箱里去,到达事先设计量补加就会停了。

7、补加管路的吹除:推进剂补加到位后,由于两个阀门中间的管路还残余有推进剂,还不能直接分开,否则这些推进剂可能对周围设备造成影响,这就需要在分离前从一端阀门进行吹气,把残余推进剂吹到外面以保证飞行器安全。

8、浮动断接器的分离:把两个管路分离开来,太空加油完毕。

编辑: 谭文婷


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