胜利交会对接！关于“天宫”，那些匠心设想初次披露
◎ 潘晨 科技日报记者 付毅飞
11月1日4时27分，空间站梦天尝试舱发射进轨后，胜利对接于天和核心舱前向端口，整个交会对接过程历时约13小时。
后续，将按方案施行梦天尝试舱转位，梦天尝试舱将与天和核心舱、问天尝试舱构成空间站“T”字根本构型组合体。
梦天尝试舱与空间站组合体交会对接示意动画。图片来源：中国航天科技集团
图片来源：中国载人航天
承袭中国航天事业奠定人钱学森提出的系统工程思惟，历经十余年空间站研造过程，航天人将“建造太空家园”的心中宏图，绘成手中蓝图，用伶俐和汗水铸成重器。那背后，空间站系统独具特色、会聚着伶俐与匠心的总体设想，堪称我国航天器系统设想的又一次立异逾越。
系统设想与工程治理深度合成
“成果源自开头，起点通往起点。”五院空间站系统总批示王翔表达，关于系统工程理论来说，科学思惟先于工程理论。在空间站如许一个空前复杂的系统工程中，总体设想是“龙头”和“命脉”，一切工做起始于此，回结于此。
若何把多个大型航天器在轨合理、高效组拆起来？若何低成本、高效益实现持久在轨不变运行？筑梦之初，总体设想人员面对着连续串难题。
五院空间站系统总设想师杨宏认为，必需依靠自立自强突破封锁，通过加强顶层设想，对准前沿系统谋划，提出合适国情的组拆建造计划。他率领五院总体设想团队以“规模适度、留有开展空间”为设想构想，创造性地提出“操纵舱段交会对接和转位机械臂停止平面转位、研造大型组合机械臂并与航天员协同停止舱外大型设备构建”计划。那一独具特色的总体设想计划，能够使我国在没有航天飞机等大型运输东西的情状下，完成积木加桁架混合构型的大型空间站在轨组拆建造。
同时，“一个系统总体、三个舱段总体加上一套专业分系统团队”的工程组织架构，撑起了整体同一的治理，使天和、问天、梦天三个舱段的通用化率达80%，促进了系统计划优化。系统设想与工程治理深度合成，相得益彰。
跟着梦天尝试舱就位，中国空间站的根本部门已构成，将为巡天光学舱等后续扩展舱段奠基坚实根底。将来，中国空间站还可以在机械臂的辅助下停止扩展舱段的组拆，构成十字形、干字形等扩展构型。
将“六合人和”融进总体设想
中国人自古讲求“六合人和”，现在那古老的伶俐穿越时空，在空间站系统的总体设想中得到了表现。
在天上，构成空间站的各个舱段和来访飞船都是独立飞翔器，对接后构成组合体。除了在构造上交会对接，信息系统和能源系统也要彼此连接，确保动态并网、才能共享。此外，通过热控流体回路，热量可实现跨舱传输、彼此兼容。三舱互联互通，通过同一掌握和治理实现动做协调、资本统筹利用，同时还具备跨航天器的系统重构才能，整体性能实现“1+1+1＞3”。
在空中，五院建立了与“天宫”等比例的物理空间站，又摘用数字孪生手艺创建了数字空间站，构成了“天-地-数字”三站协同的运行形式，用飞翔数据实时驱动并开展在轨形态揣测、趋向评估，为空间站平安运行护航。
自立自强，用科技立异化解难题
空间站系统的总体设想，既有襟怀宇宙万象、驰骋六合间的淋漓尽致，也屡屡遭遇“大象在瓷器店里跳舞”的棘手难题，更有横刀立马誓要守住的底线红线。那一切，最末都被总体设想人员巧妙化解。
早在空间站使命起步之初，杨宏便意识到，关键核心元器件必然是造约空间站持久可继续开展的瓶颈。秉承以国度严重型号引领根底手艺打破的看点，他率领手艺团队驻扎元器件研造一线攻关，一举打破了550万门宇航用元器件的手艺瓶颈，处理了核心元器件“卡脖子”问题。此举不只实现了对进口元器件的全数替代，突破了封锁壁垒，还迫使某国际元器件巨头公司主动遵从我们的原则消费产物。目前空间站系统核心元器件已实现全数国产化，实正将主动权掌握在本身手中。
同时，五院勇敢地走科技自立自强之路，提早规划打造了宇航智造工程空间站示范项目，打通了研造过程全周期、全三维的模子数字化流程，开垦了新型数字化研造形式，使研造周期缩短了30%；霸占了可爬行机械臂等一系列拥有自主常识产权的关键手艺，在发供电、物资轮回操纵效能和运行经济性等关键性能目标上实现了超越。
面临系统可靠性的难题，手艺团队创建了在轨航天器平安性、可靠性、维修性“三性合成”的综合工做系统。那种不中断飞翔、化繁为简的维修设想，在各类约束前提下，实现整系统统优化和功用加强。
除标注外，文中图片由中国航天科技集团八院供给
编纂：刘义阳、张琦琪
审核：墨丽