第五节 融合设计
融合设计
空间站各个舱段具备独立运行能力,当它们组接到一起后,可以对不同舱段的供电、数据处理、热控等每一项功能进行重新构造,让它们不再单独服务于某一个舱段,而是共同服务于整个空间站,形成“1+1+1+…+1=1”的合力效果,这就叫作融合设计。通俗来说,每一个单独的航天器与空间站对接后就与之合体实现资源共享,从单独的神经元变成神经系统,从单独的空调变成中央空调,从单独的电池变成能源中心。
通过融合设计,空间站得以按照更佳的策略飞行,进行更好的资源管理,航天员得以跨舱段进行操作,各个舱段互相进行功能备份、及时补位,让我们的太空之家更加高效、健康。
1.供电融合
当中国空间站“T”字形组合体完成组建后,仅两个实验舱的太阳翼就可以实现27kW的发电功率,能源转换效率高达30%。为了应对可能出现的突发情况,空间站各舱段之间的电能组成了一个“供电联盟”。货运飞船和空间站采用双向并网供电,核心舱可以为货运飞船提供最高2000W的电力,货运飞船也能为核心舱提供1000W左右的电力。为了保证航天员的安全,载人飞船和空间站采用单向并网供电,核心舱可以为载人飞船提供最大可达1400W的电力。
2.信息融合
信息融合是指空间站原有的信息系统对完成对接的新舱段的信息系统进行“收编”,实现统一管理。这里的信息系统包括最基础的统一遥测信息采集、遥控指令发送、信息网络合并,以及更高级的统一控制、统一管理,等等。通过统一的信息处理“大脑”,空间站得以在统一的指挥下完成整体数据信息的高效传输。
3.热控融合
空间站内部存在大量需要散热的电子设备,且分布广泛。为了防止出现散热不均匀的情况,空间站进行了热控融合。一方面通过热控流体回路的连通,实现热量跨舱段传输,使每个设备产生的热量流动到热辐射器统一散热,实现各舱温度的平衡;另一方面,当某个舱段的散热装置出现故障时,其他舱段的散热装置可以快速响应,帮忙进行散热。
