中国空间站又一世界首次！电推发动机在轨“换气”

6月19日消息，近期，我国“天宫”空间站电推进系统大气瓶完成在轨安装任务，航天科技集团六院801所首次采用“换气”而不是“补气”的方式完成了推进剂氙气的补充。

加装了大气瓶的空间站电推进系统，使用寿命将大大延长，对空间站长期轨道维持和安全平稳飞行起到重要作用，也为后续大气瓶的拆卸安装、霍尔推力器的在轨更换提供了宝贵经验。

据了解，电推进系统，也称电推进发动机，工作原理是先将氙气等惰性气体转化为带电离子，然后把这些离子加速并喷出，以产生推进力，进而完成航天器的姿态控制、轨道修正、轨道维持等任务。

电推进系统在我国“天宫”空间站上的使用，属于在载人航天领域的首秀。

据801所介绍，2021年“天和”核心舱发射的时候，就自带了两个小气瓶，但限于舱内空间，“原装”气瓶的体积并不大，仅供短期使用。

此次上天的大气瓶可以看做是“外挂”，因为安装在舱外，没有空间限制，容量翻了好几番，携带的推进剂能支持电推力器更长时间的轨道维持工作。

为了实现贮气模块的在轨安装，801所电推进系统设计团队调研了国内外常用电、气、机械对接锁定形式，创造性地提出了一种简化版的浮动对接形式。

他们通过粗定位导向装置实现机械臂初始定位及大偏差适应，再通过自主精定位进一步修正电、气、机械的对中锁紧，极大提高了对接的容差能力和可靠性，即便在轨多次拆装也能保证精度满足要求。

与此同时，得益于统一的接口设计，可以安装不同容积、不同工作压力的气瓶，工质也不限于已有系统的氙气，可根据技术发展情况上行不同工质推进剂。

此外，正常情况下，推进剂耗尽后，机械臂会自动进行在轨更换，同时也支持航天员手动更换气瓶，保证“兼容”。

研制过程中，设计人员充分考虑了航天员在轨操作的局限性、安全性和可操作性，并按照航天员工效学反馈不断改进方案，完善精密的尺寸链设计；

根据可靠对接、可靠锁定、电路绝缘、气路密封等要求，形成精细化装配规范；

产品交付前，也进行了充分的地面精测验证，甚至模拟在轨环境反复拆装气瓶十次……