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天宫一号的“心脏”电源分系统首次采用多项创新技术

发布时间:2011-10-10 | 点击次数:1942
来源:新华网  

    [提要] 9月29日,中国在酒泉卫星发射中心用长征二号F运载火箭将天宫一号目标飞行器发射升空。天宫一号还首次应用了拥有我国自主知识产权的“低轨长寿命高充放电倍率氢镍电池组”。最终使整个电源分系统重量减轻40%,一年充放电可达5500次,充放电效能高达70%。

  9月29日,中国在酒泉卫星发射中心用长征二号F运载火箭将天宫一号目标飞行器发射升空。 新华社记者 王建民 摄

    电源分系统被誉为航天飞行器的“心脏”,担负着向运行平台、生命保障系统以及众多的应用系统设备供电的重要任务。记者从承担天宫一号电源分系统的研制单位--上海航天技术研究院获悉,天宫一号的电源分系统首次采用了多项创新技术。

    专家介绍,天宫一号首次采用了我国完全自主研制的“100V低轨高压电源系统”。为保障电源系统的可靠运行,针对低轨道运行环境特点,上海航天技术研究院811所开展了低轨等离子体环境分析,通过对薄弱环节采取专项措施,攻克了高低压电源隔离与防护技术、高压开关分流技术、高压器件及组件的空间环境试验验证技术等难关,在天宫一号电源分系统采用了100V高压母线体制。这种方案,到目前为止还没有在低轨运行的经验可借鉴。这一技术今后还可望推动我国大功率耐高压器件的国产化。

    天宫一号首次应用了两块“高压半刚性太阳电池翼”。由于在空间站低轨环境,我国以前高轨卫星使用的全刚性电池板不能适用,上海航天技术研究院课题组专门设计了全新的高压半刚性太阳电池翼,通过“基板网格面板成型工艺”的反复试验和改进,确定了碳纤维框架加玻璃纤维网格的半刚性结构形式,这是我国航天器电源分系统的首次应用。

    天宫一号还首次应用了拥有我国自主知识产权的“低轨长寿命高充放电倍率氢镍电池组”。2005年以来,上海航天技术研究院展开攻关,成功研制出了温度场满足热设计要求的氢镍单体电池,此后通过10000次压力应变片的疲劳试验,确定了压力充电控制方案,经过多轮工艺攻关后,终于生产出能满足使用要求的氧化锆隔膜,并形成生产国产化。最终使整个电源分系统重量减轻40%,一年充放电可达5500次,充放电效能高达70%。(记者张建松)


 
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