中新網(wǎng)海南文昌7月24日電 (馬帥莎 薛英民 李剛)7月24日，問天實驗艙在文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射。問天實驗艙入軌以后，將助力百余噸重的中國空間站能“坐如鐘、行如風(fēng)”。

北京時間2022年7月24日14時22分，搭載問天實驗艙的長征五號B遙三運載火箭，在我國文昌航天發(fā)射場點火發(fā)射，發(fā)射取得圓滿成功。屠海超 攝

　　天舟四號曾為中國空間站帶去一個重100多公斤的控制力矩陀螺，此次問天實驗艙又攜帶了4個這樣的“大家伙”。后續(xù)，航天員將把天舟四號攜帶的控制力矩陀螺安裝到問天實驗艙上，多個控制力矩陀螺聯(lián)合使用，將使超過100噸的空間站的姿態(tài)控制能“坐如鐘、行如風(fēng)”。

　　中國空間站使用的是目前中國該類產(chǎn)品中最大的1500牛米秒控制力矩陀螺，共需配備12臺，其中有6臺隨天和核心艙飛天，后續(xù)，天舟五號還會再“捎”一臺，后上天的6臺將集中安裝在問天實驗艙。

　　中國控制力矩陀螺研制過程如果從1998年開展預(yù)先研究算起，至2021年空間站任務(wù)中控制力矩陀螺首次在軌成功應(yīng)用，共經(jīng)歷了23年。控制力矩陀螺曾經(jīng)是攔在中國航天人面前的一塊巨石。20世紀(jì)90年代，全球僅少數(shù)大國有能力研制控制力矩陀螺，且價格高昂。

　　中國第一臺飛天的是200牛米秒控制力矩陀螺，2011年隨天宮一號上天，其在軌應(yīng)用使中國成為國際上第三個掌握該技術(shù)的國家。

　　從天宮一號開始，中國航天科技集團五院面向不同大小的航天器應(yīng)用開發(fā)了系列控制力矩陀螺產(chǎn)品，但和控制力矩陀螺在其它航天器上的應(yīng)用不同，空間站任務(wù)要求更高。

　　其他航天器控制力矩陀螺安裝在艙內(nèi)，工作環(huán)境較為單一，而空間站上的控制力矩陀螺需要同時適應(yīng)艙內(nèi)、艙外兩種工作環(huán)境。極大的溫差和真空度變化等給產(chǎn)品關(guān)鍵部位的潤滑和整機的散熱問題帶來很大挑戰(zhàn)，特別是對于艙外200多度的溫差，研制人員必須進行專門的熱控設(shè)計，對于艙內(nèi)產(chǎn)品，研制人員開展了減振降噪工作，以符合艙內(nèi)噪聲指標(biāo)要求。

　　作為復(fù)雜的空間機電類產(chǎn)品，控制力矩陀螺工作環(huán)境惡劣、壽命要求長，要求每分鐘數(shù)千轉(zhuǎn)連續(xù)工作多年，在軌發(fā)生故障的概率較大。為了保證空間站的壽命與可靠性，控制力矩陀螺需要具備在軌更換能力。

　　空間站任務(wù)把控制力矩陀螺在中國航天器上的使用提高到新高度。目前，中國單框架控制力矩陀螺產(chǎn)品已實現(xiàn)快速發(fā)展。天宮一號任務(wù)之后，航天科技集團五院在數(shù)年時間里陸續(xù)研發(fā)出了動量范圍覆蓋0.1牛米秒到1500牛米秒的產(chǎn)品，形成滿足中國各類空間飛行器姿態(tài)機動與姿態(tài)控制需求的全系列控制力矩陀螺產(chǎn)品型譜。

　　較第一代產(chǎn)品，新研制的控制力矩陀螺具有精度高、響應(yīng)快、壽命長、可靠性高等優(yōu)點，可滿足中國未來數(shù)年內(nèi)各類空間飛行器的姿態(tài)控制要求。

　　“攔路虎”變成了技術(shù)高峰，系列產(chǎn)品的研制與應(yīng)用顯著提升了中國空間飛行器的姿態(tài)機動與姿態(tài)穩(wěn)定控制能力，使衛(wèi)星看得更準(zhǔn)、更寬，也推動了中國空間慣性執(zhí)行機構(gòu)的快速發(fā)展。(完)