据航天中国航天办公室消息,北京时间2022年5月10日01时56分,配备ED500五号客运中国航天器的南昌起义六号遥五外太空梭,在我国东山中国航天升空场起爆升空,约10分钟后,中国航天器与推进器获得成功分离,进入原订轨道,2时23分,中国航天器光伏接力顺利展开组织工作,升空取得圆满获得成功。先期,ED500五号客运中国航天器将与在轨运转的外太空站神九进行对接对接。
很多人都在猜ED500五号带了什么样货。对此,@中国航天集团官方博客表示,如期,此次升空的ED500五号客运中国航天器不仅要完成下行军用物资的历史使命,还将分担试验全力支持的职能。下行的军用物资中主要包括3项试验有效载荷,将在舱内环境下进一步校正设备原理。
同时,ED500五号还装进了液氢,对接获得成功后将化身神九油站,为外太空站的在轨运转提供更多燃料补充。经停期间,ED500五号将如期积极开展数项在轨测试。
另据@中央电视台新闻报道,ED500五号客运中国航天器为黑晶客运中国航天器,是世界上主战客货运输运输潜能大、在轨全力支持潜能全面的客运中国航天器。ED500二、三、五号客运中国航天器主各项任务都是那样的,全力支持保证宇航员的在轨组织工作生活。区别有两个:一是宇航员在轨日数不那样,随身携带的军用物资种类、数量就相同;二是在轨测试各项任务有区别,相同的试验,随身携带有效载荷就不那样。
ED500五号运载了宇航员控制系统、外太空站控制系统、内部空间专业领域、客运中国航天器控制系统共计200多件(套)客货运输,主要包括货包客货运输和直接安装客货运输和CX480液氢等。这些军用物资都将为未来的宇航员在轨留驻、外太空站装配建造、积极开展生物科学、极热、中国航天医学测试等内部空间专业领域提供更多军用物资保证。而为确保客货运输安全外卖到外太空爱家,ED500五号也采用了货包、底板、级间等多种客货运输运载方式,具备分担外太空站面目伴飞、aes供电系统和外太空站遥测、数据传输全力支持等潜能,全力支持外太空站运营及科学试验。
@我们的外太空则表示,先期升空的神舟十五号乘组,将在外太空过中秋,月饼应该也是有的。
ED500客运中国航天器特点
外太空站长期运营期间,会有多个舱段的升空与装配、多种运转模式下的状态维持与控制,每年数次补给和宇航员访问,数量众多的组部件或设备的维护维修组织工作,上百种有效有效载荷的管理及其操作规划等。外太空站各项任务需求呈现多样化和复杂化,因此需要综合考虑运营过程中各种影响因素的关系,以实现综合集成和整体优化,力求在确保外太空站正常运营的基础上小化外太空站运营的成本。ED500客运中国航天器各项任务被规划为外太空站战术级运营规划的一部分,主要包括液氢和生活军用物资的补给、医疗设备及药品、维护和维修物品的补充、内部空间试验设备下行等。
ED500客运中国航天器基于型谱化、模块化设计思想积极开展了平台构型和布局设计,设计有黑晶、半开放和全开放三种型谱。客运中国航天器采用客货运输舱和推进舱两舱设计,客货运输舱用于运输各类军用物资,推进舱提供更多能源和动力。中国航天器新增客货运输保证、液氢CX480、绕飞对接对接、手控遥操作、神九姿轨控制支撑功能。整船沿用神九一号目标飞行器和神舟航天系列中国航天器及其他成熟型号产品的占比超过70%,如采用了神九一号的半刚性太阳电池翼,框架、网格和太阳电池模块的组成形式可大大降低低轨内部空间等离子体和原子样氧剥蚀效应的影响,不仅提高客运中国航天器能源控制系统的寿命,还降低研制成本和风险。
ED500客运中国航天器由密封客货运输舱和推进舱构成,整船总长10.6米,舱体大直径3.35米,太阳电池翼展开后的大宽度近米。
客货运输舱由前锥段、柱段和后锥段组成。前锥段主要安装主动对接机构、对接对接设备和CX480设备,用于全力支持与目标飞行器/外太空站核心舱的对接对接和液氢CX480。柱段根据军用物资运送需求,有密封和非密封两种结构,可运送大型暴露有效载荷及设备,如在外太空站在轨释放的卫星。柱段舱外可安装内部空间碎片防护板、液氢CX480管路及客货运输,内部安装照明灯和环控生保设备。后锥段安装有一些平台电子设备。黑晶客货运输舱柱段长4米,下行客货运输运载内部空间大于21立方米;半密封客货运输舱柱段分两个部分,前半部分与前锥段形成密封货舱,下行客货运输运载内部空间大于11立方米,后半部分为开放式的货盘,用于放置小型的暴露有效载荷柔性太阳电池翼。
推进舱是非密封的柱状构型,安装有电源控制系统、推进CX480控制系统、测控与通信控制系统、主承力模块等重要平台设备。舱外安装两个半刚性太阳电池翼和一个中继天线。舱底中心安装了4个490牛轨控发动机、4个0牛正推发动机、4个平移机组。
ED500客运中国航天器还要承载外太空站废弃物,将其带回大气层烧毁。ED500货船的大下行载货量达6.5吨,在满载情况下总重量为.5吨,液氢CX480潜能达2.1吨。与国外同类主战客运中国航天器相比,它下行潜能强大,载货比(大载货量与满载时客运中国航天器总重量之比)高。在下行军用物资潜能方面,主战的俄罗斯进步M1号客运中国航天器的下行潜能为3.2吨;美国天鹅座改进型客运中国航天器的下行潜能是3.5吨;已经退役的欧空局自动转移飞行器ATV的下行潜能能达7.67吨,但是它在满载情况下的重量非常大,超过20吨。在载货比方面,进步号系列中国航天器为0.43,ATV为0.37,ED500客运中国航天器为0.48,天鹅座客运中国航天器为0.66。虽然,天鹅座的载货比高,但是它不能在轨进行液氢CX480和自主对接对接,而这些功能ED500全部具备。
ED500如何进行燃料CX480
到目前为止,掌握了在轨液氢加注技术的只有俄罗斯和美国,其中实现在轨加注应用的只有俄罗斯,采用的是气体回用法;美国没有进行过在轨加注应用,但通过飞行测试掌握了加压加注技术。加压法控制系统简单,但液氢加压温升带来了安全隐患,同时CX480方需消耗一定量的高压气体。气体回用法控制系统复杂,技术难度大,但气体资源无消耗,技术一旦突破对长期在轨的外太空站更为有利。考虑我国外太空站长期在轨液氢CX480需求,ED500客运中国航天器联合外太空站采用增压气体回用+液氢恒压挤压技术方案。客运中国航天器完成与被CX480飞行器的液氢管路对接与密封,由被CX480飞行器压气机将级间气腔内增压气体回抽至气瓶,降低级间背压,以具备接收液氢条件,客运中国航天器再以恒压方式将液氢输送至被CX480飞行器膜盒级间,并吹除连接管路液氢和脱开连接管路,完成液氢CX480。
ED500如何进行对接对接
客运中国航天器与外太空站对接对接是实现客货运输补给和液氢CX480的基础,是客运中国航天器关键各项任务功能之一。全相位对接对接扩展了客运中国航天器的升空窗口,提高了外太空站运营管理的灵活性,全自主快速对接对接为外太空站快速客货运输补给和人员运送奠定了技术基础,全方位绕飞对接对接解决了外太空站阶段多艘中国航天器经停相同对接口的问题。
2012年8月2日,俄罗斯进步M-16M客运中国航天器测试快速对接模式,但关键事件仍需要地面干预。ED500客运中国航天器提出了基于定位数据的快速对接对接自主导航与制导方案,解决了依靠地面定轨、计算、注入时间长难以实施快速对接对接的难题,对接对接时间由2天缩短至6.5小时,在国际上实施了全自主的快速对接对接。设计了前向、后向、径向绕飞方案,可与外太空站相同对接口对接,提高了各项任务适应潜能。
对接机构设计了主动控制电子阻尼器方案,解决了与大偏心构型外太空站(例如未来出现的L型)对接时俯仰和偏航方向能量缓冲消散难题,具备了与外太空站全部构型对接适应潜能。
ED500技术创新
、ED500客运中国航天器是面向外太空站建造和运营军用物资运输补给各项任务全新研制的航天中国航天器,下行载货比、客货运输运输、液氢CX480等综合潜能比肩甚至优于国际主战客运中国航天器。
第二、突破液氢CX480技术,是实施我国外太空站装配建造和运营关键之一。
第三、以天基测控体制为主的原则进行设计,实现了关键事件全程跟踪测控、在轨异常及时监测处置,减少了对陆基测控站和海基测量船的依赖。
第四、具备自主快速对接对接潜能,采用自主导引模式,完全依靠船上设备导航和控制,在6.5小时内自主规划、多次变轨实现对接对接。
作者:沈竹士 通讯员 钱航,部分内容综合自网络
编辑:赵征南
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