天舟一号物资上行能力超6吨 “大力士”如何炼成？

人民网北京4月20日电 (记者 林露 孙维 刘峰)4月20日19时41分,我国首艘货运飞船天舟一号在海南文昌发射场,由长征七号运载火箭成功发射升空。天舟一号内部大有玄机,作为航天快递的“大力士”,物资上行能力超过6吨,接近天宫一号的两倍。天舟一号高效承载力如何炼成?最重要的其实是两把利器。

利器一:简约而不简单的货架

对于天舟一号实现的大承载,内部采用的高效承载货架设计功不可没。表面上看,这货架和普通的书架类似,但其细节和构型都是经过多轮分析讨论的结果,货架采用一种基于蜂窝板、碳纤维立梁的梁板结构,形成大量的标准装货单元,传力效果好。为了不断挑战承载极限,中国航天科技集团五院的设计师们还精心设计了一种大承载轻量化预埋结构,既能适应传统刚性结构安装,又能适应柔性束缚带的连接承载,经过测试,三个这种预埋结构就可以承载一台豪华轿车。

此外,大承载货架结构与密封舱主结构的连接环节也是结构设计一大亮点,碳纤维结合铝合金的设计,避免了在轨环境下内压载荷对结构造成的破坏。这一项项先进、便利的技术成就了高效承载的货架结构,保证天舟一号稳固地运送货物。

利器二:适应多种货物的货包

由于天舟一号要运送的物资中有许多精密的仪器设备和宇航员用品,发射段受力又大,生怕磕碰,因此只用高强度的货架可不行,对于敏感的电子器件、机械硬件系统以及其它生活物资等通常采用“软包装”或类似方法来实现装载、运送。

这种“软包装”与传统的硬连接不同,它是包裹在泡沫或气囊袋里面,再一起固定在货架上,而不是直接与运载工具的内部货架结构相连接。由于“软包装”为装载对象提供了一个柔软的、高阻尼的、分布式系统的支撑,可以获得一个高度隔离/减振的载荷环境,也为货物的上行运输提供了更好的适应性和合理的货包绑扎方式。