西安“航天六院”填补中国航天领域空白 天宫二号实现“太空加油”
天宫二号作为空间实验室，已是小型空间站的雏形。空间站在轨运行，需要消耗推进剂来维持轨道和姿态，通过推进剂的补加，航天器才能延长寿命。推进剂在轨补加是世界难题，而位于西安航天产业基地的航天科技集团六院的科研人员攻克了难关，让天宫二号也能像汽车一样实现“太空加油”。
要实现在轨补加功能，核心单机便是压气机，“航天器在轨运行，消耗了燃料后，会在密封罐里产生大量的气体，这些气体在推进剂补加时可是有大用处的。”六院801所空间推进系统副主任设计师顾帅华说，空间压气机就是要将密封罐里的气体抽出来注入到装有补加燃料的箱体内，借助压力差，实现燃料补加，而这也是研制难度最大的单机。目前空间站用的小型压气机技术只掌握在极少数航天强国手中，花费在数千万美元，由于技术保护等原因根本无法购得，而国内地面的两级增压压气机重量不能适应空间微重力环境，无法直接应用。为实现技术突破，六院801所的研制团队2011年开始自主研发空间压气机。
经过一年多的努力，团队完成了首台压气机原理样机的技术攻关，解决了液压油管理、液压油供应、润滑和基本性能指标的实现等问题。同年完成了工程样机的总装，并开始着手工程样机的测试。壳体成型、失重环境下的液压油管理、惯性轮制动、部件发热量指标控制、对电机启动过载保护、流体动密封……短短几年时间，801所项目团队先后完成了压气机原理样机、工程样机、初样和正样的研制与生产任务，攻克了20余项技术难题，多项技术申报并获得国家发明专利，为我国推进剂在轨补加技术的实现攻破了最为关键的一环。
项目组先后进行了五轮大型的补加实验，模拟和测试了近十种补加工况，对海量测试数据作了对比分析。随着各类试验的不断验证，补加流程的方案也逐渐清晰起来，项目组逐条编写了指令，还形成了几百页的文件，用于指导空间实验室的补加工作。最终，推进补加系统顺利完成了所有的测试工作，按时交付总体。
“天宫二号”是我国第一个具备太空补加功能的载人航天实验室，并将和明年发射的天舟号货运飞船一起，开展我国首次推进剂太空补加技术试验。一系列太空补加关键技术的攻关和突破，为我国空间站工程的研制奠定了坚实的基础，不仅突破了国外技术封锁，而且还填补了中国航天领域的空白，实现了我国空间推进领域的又一次技术跨越，将使我国成为世界上第二个掌握空间补加核心技术的国家。
记者 关颖
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