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神舟飞船电源是否迈入锂电新时代?

2025-07-20 14:59 发布

25日,酒泉卫星发射中心,神舟十八号载人飞船在长征二号F运载火箭的托举下升空。自2001年以来,神舟载人飞船已成功将22位航天员、35人次送入太空,任务成功率100%。

神舟飞船电源一直在进步。面对空间复杂环境,应对型号高密度发射和研制的管理经验也愈发成熟。中国航天科技集团八院技术专家钟丹华表示,“通过局部提升,逐步迭代升级,让‘感觉良好’持续响彻在太空中。”

神舟十八号的成功发射,标志着神舟飞船电源迈入了新时代。大容量长寿命高可靠锂离子蓄电池将接过神舟飞船“十七朝元老”大容量镉镍蓄电池的接力棒,开启神舟飞船电源的新征程。

钟丹华介绍,神舟飞船采用的长寿命大容量锂离子蓄电池,已成功在空间站、货运飞船等航天器上应用,安全性和可靠性得到了广泛验证。“比能量更高、循环寿命更长、高倍率充电更佳,且为整船减重了50公斤左右,进一步满足了空间站应用与发展阶段神舟飞船的任务需求。”

在神舟飞船电源的工作环境复杂的情况下,锂离子蓄电池需要接受严苛的考核。811所电源研制团队继续探索,再次升级锂离子蓄电池的充电控制方式。“采用全硬件的充电控制方式,安全冗余采用三重冗余控制方式,每一种均可独立开展工作,且互为备份,相当于为电池的安全性上了‘三重保险’。”

每一次任务成功的背后,是无数人全力以赴堆积的坚持。从产品研制到交付,811所研制人员用了四年的时间完成了大量的地面试验验证,完成了与整船的各种匹配测试。

以电源进步更好地助力载人航天工程。回顾神舟载人飞船的历史,从1999年神舟一号飞天开始,二十几年的时间里,伴随载人航天工程各个阶段的任务需要,每一阶段飞船的电源都蕴含着探索与突破。

随着中国载人航天二期工程的全面开展,为实现两个航天器间的载人交会对接任务,需要提供更大规模的供电能力。自神舟八号开始,飞船的电源系统在前期的基础上,经历了一次大的升级,供电结构由两机组升级为三机组,采用了约28%光电转换效率的三结砷化镓太阳电池,镉镍蓄电池容量升级至70安时。

进入空间站应用与发展阶段,神舟飞船开始组批生产。为更好地承受空间站常态化运营阶段各种复杂的外部力量,神舟十六号和神舟十七号电源相继对太阳电池翼驱动系统、驱动机构进行了升级,以“四两拔千斤”的方式,确保电源的健壮性。

神舟十八号不仅仅迭代升级了主电源的蓄电池及其充电控制方式,更是将返回电源、应急电源、火工品电源使用的锌银电池进行了再次延寿,锌银电池的使用寿命增加20%,可以支撑神舟飞船在轨更长时间的停靠任务。通过电源产品能力的逐步提升,不断拓宽任务的使用边界,更好地助力整个空间站工程任务。

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