我们的新材料助力问天实验舱成功“问天”

中国建材总院 2023-05-22

2022年7月24日14时22分

我国在文昌航天发射场

使用长征五号B遥三运载火箭

成功将空间站问天实验舱精准送入预定轨道

发射任务取得圆满成功

总院所属哈玻院参与研制生产多项产品

助力问天实验舱成功“问天”

建造空间站、建成国家太空实验室，是实现我国载人航天工程“三步走”战略的重要目标，是建设科技强国、航天强国的重要引领性工程。

问天实验舱是当今世界最大单体载人航天器，全长17.9米，最大直径4.2米，发射质量23吨。问天实验舱将采取快速交会对接的方式与空间站天和核心舱前向对接成“一”字构型，中国航天员将首次在轨迎接航天器的到来。

中国空间站三舱“T”字基本构型示意图

问天实验舱配置了与核心舱一样的航天员生活设施，将来可以与核心舱一起，接受两艘载人飞船轮换期间6名航天员的生活。与天和核心舱相比，问天实验舱更重、更大，具备更强的供电能力及信息传输能力。作为航天员未来在空间站内进行空间生命科学研究的主要基地，问天实验舱的工作舱也更为宽敞，舱内配置了多台科学实验柜，推动我国在生命生态、生物技术和变重力科学等科技领域的相关研究。

空间站问天实验舱

哈玻院承制了空间站实验舱电源分系统对日定向装置复合材料主结构、电源分系统收纳箱体及隔离板、推进分系统主承力结构、长征五号贮箱支架及气瓶支架。

对日定向装置复合材料主结构

对日定向装置为我国目前设计规模最大、连续工作寿命最长、传输功率最大的大型回转运动类空间机构产品，其主承力结构是哈玻院参与研制生产。该结构为高性能碳纤维复合材料结构，为大尺寸、薄壁厚、多开口结构，具有结构重量轻、刚度要求高、承载能力大等特点。

柔性太阳翼收纳箱体及隔离板

“问天”电源分系统中柔性太阳翼是目前国内研制的最大面积可展收柔性太阳翼，不管是展开面积还是供电能力，全新升级后的“翅膀”达到了天和核心舱太阳翼的两倍之多。哈玻院参与研制生产的收纳箱体及隔离板对柔性太阳翼的结构与机构支撑及电池片起到了保护作用，攻克了复合材料结构功能一体化成型、复合材料舱外在轨耐极端空间环境、复合材料尺寸稳定性等技术难题，为问天实验舱展“翅”做好充足准备，确保其在轨期间“张弛有度、收放自如”且“万无一失”。

推进分系统主承力结构

推进分系统主承力结构是哈玻院参与研制生产的大尺寸复合材料主承力结构，是推进分系统的结构主体，为贮箱、高压气瓶等动力系统组件提供了构型和结构支撑，该结构具有薄壁、大曲率、大开口、高承载等特点。

长征五号贮箱支架、气瓶支架

哈玻院参与了长征五号的贮箱支架和气瓶支架的研制工作，为其完成了多次配套任务。设计之初哈玻院进行了大量的工作，解决了多个设计和工艺难点，最终产品质量减轻了50%，载荷提高4倍。

中国建材总院牢记“国之大者”，践行央企使命担当，积极参与深空、深蓝、深地、安全等大科学领域建设，多项材料产品及技术应用于神舟、天舟、北斗等重点工程。中国建材总院所属哈玻院近年来为我国载人航天工程研制高性能复合材料产品，持续为“神舟”系列载人飞船、“天舟”系列货运飞船、空间站等型号助力。

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