神舟十八号载人飞船发射取得圆满成功，上海航天如何助力？

Cicel

4月25日20时59分，载着3名航天员的神舟十八号载人飞船由长征二号F运载火箭点火升空，成功发射至预定轨道，发射任务取得圆满成功。航天员叶光富、李聪、李广苏将与神舟十七号乘组完成在轨轮换，6名航天员将同时在轨短期驻留，神舟飞船将迎来全新的挑战。

4 A7 j8 t* I( f3名航天员出征  本文图片由中国航天科技集团供图
2 y7 R2 d3 H1 R( q

点火发射

进入空间站应用与发展阶段后，我国已发射3艘神舟载人飞船，交替对接并停靠于空间站前向和径向对接端口，为空间站运营提供人员天地往返运输服务。其中，上海航天（中国航天科技集团八院）承担了神舟载人飞船的电源分系统、对接机构分系统、推进舱结构与总装、测控通信子系统、总体电路分系统推进舱电缆网及三舱配电器等研制任务。
+ C# M9 ?% Z# \& n. O, l$ ^神舟电源全新升级
3 c) l. ~- C7 r8 u5 L0 r: [9 ]电源分系统，是飞船14个分系统中最为关键的系统之一，它为整船在轨飞行提供电能的主电源、关键阶段可确保航天员安全的应急电源、推返分离后为返回舱提供电能的返回着陆电源以及为轨道舱和返回舱提供火工控制能源的火工品电源等，堪称飞船的“心脏”。
; v. V# {' Q" u. Z  `+ I2 I' n作为电源分系统的“老将”，镉镍电池已成功护航17次神舟飞天之路。随着长寿命大容量锂离子电池的广泛应用和充分验证，神舟载人飞船电源分系统历时4年实现全新升级：其主电源储能电池由镉镍电池更改为锂离子电池，电池扩容达到30%以上；其它电源锌银电池的隔膜系统耐氧能力提升，寿命增加20%；分系统新增6项充电控制与保护相关的故障预案，安全控制策略自适应能力提升。同时，电子产品模块化和电池能量密度提升，实现了飞船整体减重50多公斤。
牵一发而动全身，电源全新升级也给推进舱总装带来不小的影响。神舟飞船的推进舱内除了安装有40台大大小小的发动机外，还安装了电源分系统和其它用于天地通信、姿轨控制、温度控制、环境控制等多个关键系统的重要设备，是名副其实的“源力”之舱。
为了适应各分系统的变化，八院神舟飞船研制团队将推进舱仪器盘上的设备重新布局，尤其针对电源分系统设备的多样性、对力热环境要求的复杂性，充分考虑了舱体质心分布、结构力学承载、电缆布局优化的需求，与电源分系统的适应性提升完美配合、打好“组合拳”，让电源设备在推进舱内工作可靠、稳定运行。
9 W5 D0 O2 ]4 M( W5 c; m7 k6 C. [: {! N7 |

2 Y" i# m& m* i+ h神舟十八号载人飞船​八院试验队
  N  Y4 l5 b9 J6 a
对接“准”字当头
神舟十八号载人飞船是空间站应用与发展阶段第二艘实施径向对接的载人飞船。空间站百吨级组合体对飞船测量敏感器的遮挡，以及空间站组合体发动机工作时羽流间的相互影响，都给径向对接带来巨大的挑战。
6 r8 E* h0 b% R8 z为了消除这些影响带来的风险，对接机构通过研制产品化、流程标准化，把每一发对接机构的192个传感器、18个执行机构、260余个弹簧的性能参数偏差控制在最小，通过地面标准流程31次捕获缓冲试验，验证了对接机构具备在31种复杂工况下的捕获缓冲能力。目前，异体同构周边式对接机构已经出色地在轨完成了31次空间对接任务和27次分离任务，产品状态稳定、工作可靠。
值得一提的是，随着飞船在交会对接、天地测控技术上的愈发成熟，空空通信机将在交会对接段完成飞船绝对定位数据、控制关键状态数据、遥控注入、遥测数据等信息的传输，建立起载人飞船与空间站之间的双向通信链路。载人飞船内的航天员还可以通过空空通信链路，与空间站内航天员进行任务通话，架起航天员之间实时语音通信的“鹊桥”。
4 {4 l1 l" m% ?0 @无惧200天超长“待机”
, F* c0 k( I4 P# l从空间站关键技术验证阶段开始，载人飞船就采取“一船发射，一船应急救援待命”的滚动备份模式。2023年10月，神舟十七号载人飞船启航，在过去的200多天里，神舟十八号载人飞船始终在地球表面坚守伫立着，时刻准备执行应急救援任务。
. h2 p4 k( O% e$ f% m通常来说，飞船入轨后，太阳电池翼的在轨可靠展开是确保实现能源供给的关键动作，为了保证长期“待命状态”下飞船太阳电池翼的在轨可靠展开，八院研制团队从产品研制阶段开始，就利用数字化手段，将关键产品重要指标的实测数据方差控制在千分之一内，再利用地面部组件测试结果，综合计算出飞船在轨展开的所需时间。经多发载人飞船的飞行验证，太阳电池翼在轨可实现8秒左右的快速稳定展开并锁定，证明了太阳电池翼的“超长待机”能力，有效验证了“应急待命”状态下的产品寿命与环境适应性。