查看: 2784|回复: 0

为何国际空间站是桁架结构,中国空间站却是T字形?二者相比如何

[复制链接]

423

主题

551

帖子

1556

积分

金牌飞友

Rank: 6Rank: 6

积分
1556
飞币
1003
注册时间
2017-7-17
发表于 2025-1-29 14:01:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
为何国际空间站是桁架结构,中国空间站却是T字形?二者相比如何-1.jpg

同为空间站,为何中国空间站要设计成T字形,而国际空间站却是桁架结构,二者相比又如何呢?

为何国际空间站是桁架结构,中国空间站却是T字形?二者相比如何-2.jpg

空间站的发展

其实T字形只是我国空间站的基本构型,它还可以像变形机甲一样不断变换,构型数量能达53种,目前的中国空间站,从建设到完成已经组成了12种构型,之所以最终定为T字形为基本构型,还是吸取了前者的经验。

为何国际空间站是桁架结构,中国空间站却是T字形?二者相比如何-3.jpg

在国际空间站和中国天宫空间站之前,还有8个空间站被发射到近地轨道上,其中苏联发射的“和平号空间站”,是首个第三代载人空间站,也被称为“人造天宫”,仔细观察它的构型就会发现,整体呈现出了辐射状的组合体,作为人类第一个以舱段模块为基础的大型空间站,它的建造就像是堆积木一样通过对接和组合形成。

为何国际空间站是桁架结构,中国空间站却是T字形?二者相比如何-4.jpg

但我们要知道的是,空间站主要是依靠太阳能板进行发电,从而为太空活动提供电力来源,当时的太阳能电池板效率本身就不高,利用率只有15%左右,因此在和平号空间站组装完成后就会发现,这个辐射状的组合方式导致电池板相互遮挡,发电效率锐减,只能使用巨大的桁架结构支撑太阳能电池板和散热器,这也大大增加了空间站的重量和复杂性

为何国际空间站是桁架结构,中国空间站却是T字形?二者相比如何-5.jpg

国际空间站

国际空间站则是采用一字型桁架方式,就是为了能够全方位的吸收太阳光进行发电,然而让人遗憾的是,最初的国际空间站太阳能板效率仅为15%,这样的电力供应根本无法满足需求,于是后来增加了新型太阳帆板,将原来的120千瓦发电量提高到了160千瓦,但这样的行为,却导致了国际空间站两端的桁架被帆板遮挡,反而影响了太阳光的接收

为何国际空间站是桁架结构,中国空间站却是T字形?二者相比如何-6.jpg

天宫空间站构型为何是“T”字型

反观我国的天宫空间站因为后发优势,并在太阳能电池光电转化方面取得了突破,所以采用的是高效的柔性砷化镓薄膜电池,光电转化率超过30%

为何国际空间站是桁架结构,中国空间站却是T字形?二者相比如何-7.jpg

“T”字形构造更是深意颇多,首先就是便于飞行,问天实验舱和梦天实验舱因为尺寸、质量大体一致,分布在天河核心舱两侧,这样一来,核心舱可以对接三个方向,就比如货运飞船对接后向接口,还能利用它的发动机让空间站进行轨道运动,载人飞船则可对接在轨道方向上的接口,使得航天员往返更加安全快捷

为何国际空间站是桁架结构,中国空间站却是T字形?二者相比如何-8.jpg

而且“T”型结构让空间站结构对称紧凑,受到的地心引力、大气扰动等也比较均衡,不仅比较稳定易于飞行,在运行时还能尽量少的消耗推进剂和其他资源,毕竟不对称的构型一旦受到干扰发生偏转,要想回转回来付出的代价和资源可不小。

为何国际空间站是桁架结构,中国空间站却是T字形?二者相比如何-9.jpg

其次就是高效运行,天宫空间站两侧实验舱的气闸舱位于端头,所以进行工作泄压或隔离时,也不影响其他封闭舱段的空间,大型太阳翼同样如此,空间站无论是什么样的飞行姿态,都不会影响太阳翼发电,让我们为中国点赞。
您需要登录后才可以回帖 登录 | 加入联盟

本版积分规则

快速回复 返回顶部 返回列表