Lieferfähigkeit, die beste der Welt! Tianzhou bringt neue Produkte auf den Markt, 3 neue Produkte in 2 Jahren

Im Jahr 2023 wird mein Land offiziell in die Anwendungs- und Entwicklungsphase einer bemannten Raumstation eintreten. Als erstes Startraumschiff ist „Tianzhou-6“ auch das erste Trägerschiff des verbesserten Tianzhou-Frachtraumschiffs , das für die Materialversorgung der Raumstation, die Unterstützung im Orbit und weltraumwissenschaftliche Experimente zuständig ist. Die neue Charge (Tianzhou-VI bis Tianzhou-XI) von Frachtraumfahrzeugen meines Landes weist viele neue Funktionen auf und setzt mehr Potenzial frei, was auch darauf hindeutet, dass die Anwendungsaussichten bei zukünftigen Raumstationsmissionen breiter sein werden.
▲ Schematische Darstellung des Frachtraumschiffs Tianzhou-6 (bereitgestellt von der Fünften Akademie)

Was wurde geändert?

Aus einer Reihe von Daten geht hervor, dass die Transportkapazität des Frachtraumschiffs Tianzhou-VI im Vergleich zu früher deutlich verbessert wurde: Der Frachtladeraum in der geschlossenen Kabine hat sich von 18,1 Kubikmetern auf 22,5 Kubikmeter vergrößert und die Ladekapazität hat sich von 5,5 Tonnen auf 6,7 Tonnen erhöht; Die gesamte Materialladekapazität des Schiffes wurde von 6,9 Tonnen auf 7,4 Tonnen erhöht und das Uplink-Frachtverhältnis von 0,51 auf 0,53 . Obwohl beide über eine Zwei-Kabinen-Konfiguration aus „Frachtkabine + Antriebskabine“ verfügen, bietet die geschlossene Kabine der Tianzhou-6 einen größeren Laderaum und die geschlossene Kabine im hinteren Kegelabschnitt bietet Platz für Personen.

Li Zhihui, stellvertretender Kommandant des Frachtraumschiffs Tianzhou-6 der Fünften Akademie der China Aerospace Science and Technology Corporation, erklärte, dass die Frachtkabine des Frachtraumschiffs Tianzhou aus einem vorderen Kegelabschnitt, einem Säulenabschnitt und einem hinteren Kegelabschnitt bestehe. Bisher waren bei den Antriebsmodulen der Raumfahrzeuge Tianzhou-1 bis -5 der vordere Kegelabschnitt und der Säulenabschnitt als abgedichtete Kabinen miteinander verbunden, während der hintere Kegelabschnitt durch den kugelförmigen Boden als unabgedichtete Kabine getrennt war. Tianzhou-6 hat die Unterseite der Kugel in den unteren Teil des hinteren Kegels verschoben, wodurch alle drei Abschnitte miteinander verbunden wurden . Der Laderaum des abgedichteten Frachtraums wurde um 4,4 Kubikmeter vergrößert und die Ladekapazität um 1,2 Tonnen erhöht. Nach dem Andocken an die Raumstation können die Menschen direkt in die abgedichtete Kabine des hinteren Kegels einsteigen, was den Astronauten das Aufnehmen der Fracht erleichtert. Aus Sicht des Antriebsmoduls wurde die Anzahl der Lagertanks im Antriebsmodul von 8 auf 4 reduziert und alle Instrumente und Geräte, die ursprünglich im hinteren Kegelabschnitt des Frachtmoduls installiert waren, wurden in das Antriebsmodul verschoben. Dadurch werden über 100 kg Gewicht gespart und wertvoller Laderaum im Frachtraum frei. Dieses Mal transportierte das Frachtraumschiff Tianzhou-VI Vorräte für drei Astronauten für 280 Tage, Ersatzteile für die Plattformwartung und verschiedene Testnutzlasten ins All. Es wurden etwa 260 Ladungsstücke geladen, zusätzlich wurden 700 Kilogramm Treibstoff für den Aufstieg mitgeführt und das Gesamtgewicht der transportierten Materialien betrug etwa 5,8 Tonnen. Die verbesserte Tianzhou verfügt über die größte Transportkapazität und das höchste Ladung-Fracht-Verhältnis aller weltweit aktiven Frachtraumfahrzeuge .

Reduziert auf 3 mal in 2 Jahren

Dieses Jahr ist das erste Jahr der Anwendungs- und Entwicklungsphase der Raumstation. In gewisser Weise wird die Uplink-Fähigkeit des Tianzhou-Frachtraumschiffs die Anwendung und Entwicklung der Raumstation verbessern. Aus Sicht der Aufgabenverteilung konnte durch die Verbesserung der Uplink-Transportkapazität die Starthäufigkeit der neuen Charge von Tianzhou-Frachtraumfahrzeugen von 4 Starts in 2 Jahren auf 3 Starts in 2 Jahren reduziert werden, was den Gesamtnutzen des Raumstationsprojekts verbessert hat.

Lei Jianyu, Chefdesigner des Frachtraumschiffsystems der Fifth Academy of China Aerospace Science and Technology Corporation, stellte vor, dass mit der Aufrüstung des vollständig abgedichteten Modells von Tianzhou-VI die drei Modelle des Tianzhou-Frachtraumschiffs – nämlich vollständig abgedichtet, halb abgedichtet und halboffen sowie vollständig offen – vernünftiger geworden seien und die Arbeitsteilung klarer sei : Das vollständig abgedichtete Modell erfülle die Routineaufgaben und täglichen Anforderungen der Raumstation; Das halbversiegelte Modell zeichnet sich durch die Fähigkeit zum Transport großer Außenbordausrüstung und Testnutzlasten aus und führt hauptsächlich Notfallwartungsaufgaben durch. Das vollständig offene Modell ermöglicht den Transport extrem großer Testnutzlasten und unterstützt die Fähigkeit der Raumstation, große wissenschaftliche Missionen zu entwickeln. Das verbesserte Frachtraumschiff steigert nicht nur die Transportkapazität herkömmlicher Frachten, sondern bietet auch viele praktische Bedingungen für den Transport von Spezialfracht und Testnutzlasten, wie etwa übergroße, großformatige und schwergewichtige Frachten mit strengen Transportgarantieanforderungen.

Nehmen wir als Beispiel die diesmal transportierte Xenon-Zylinderbaugruppe für den elektrischen Antrieb der Raumstation: Diese Baugruppe wiegt etwa 160 Kilogramm und ist derzeit das schwerste einzelne Frachtstück, das von einem Frachtraumschiff zur Raumstation meines Landes transportiert wurde. Durch den Transport schwererer Xenon-Zylinderbaugruppen kann die Raumstation mit mehr „Treibstoff“ versorgt werden. Nachdem das Frachtraumschiff an der Raumstation angedockt hat, werden die Astronauten die Xenonflasche entfernen und sie während Außenbordaktivitäten außerhalb der Mengtian-Laborkabine installieren. 160 Kilogramm sind im Weltraum „sehr leicht“, am Boden lässt es sich jedoch nicht einfach verladen. Das Entwicklungsteam entwickelte einen detaillierten Prozessplan und konzipierte spezielle Werkzeuge für die Kabineninstallation, führte die Beladung des gesamten Schiffs und Testüberprüfungen in Peking durch und installierte es schließlich in einem Schritt am Startplatz.

„Ein Schritt nach dem anderen“

Die Frachtraumschiffe Tianzhou-6 bis -11 basieren weiterhin auf dem Modell der Serienentwicklung und -produktion. Im Vergleich zur vorherigen Raumfahrzeugserie hat Tianzhou-6 erhebliche Veränderungen erfahren. Das Forschungs- und Entwicklungsteam verbesserte die Effizienz und stellte gleichzeitig Qualität und Erfolg sicher. Es erreichte einen „Ein-Schritt-Beweis“ – das heißt, vom Produktdesign über Produktionstests und Versuche bis hin zum endgültigen Flug ins All handelt es sich bei allem um dasselbe Raumfahrzeug . „Das Forschungs- und Entwicklungsteam hat eine große Anzahl von Test- und Verifizierungsarbeiten vor Ort durchgeführt, von der Komponentenebene über die Einzelmaschinenebene bis hin zur gesamten Schiffsebene, um den Erfolg mit hoher Qualität sicherzustellen. Zudem wurde die Effizienz durch digitale Forschung und Produktion sowie Chargenbestellungen, Massenproduktion und andere Methoden verbessert.“ sagte Li Zhihui. Die Lokalisierung und unabhängige Kontrolle von Komponenten sind für die Luft- und Raumfahrtwissenschaft und -technologie meines Landes von entscheidender Bedeutung, um ein hohes Maß an Eigenständigkeit und Selbstverbesserung zu erreichen. Bei der Entwicklung der neuen Raumfahrzeugcharge hat das Forschungs- und Entwicklungsteam kontinuierlich die umfassende unabhängige Kontrolle der gesamten Kette vorangetrieben, einschließlich Komponenten, Rohstoffen und grundlegenden elektromechanischen Produkten. Der Anteil und die Menge inländischer Modelle und Spezifikationen wurden erheblich verbessert, wodurch eine 100-prozentige Lokalisierung der Schlüsselkomponenten erreicht wurde .

Darüber hinaus verwendet Tianzhou-6 Phased-Array-Relaisanschlüsse anstelle von Richtungsrelaisanschlüssen, was den Herstellungszyklus und die Kosten erheblich reduziert; Die Software und Hardware des Mess- und Steuerungssystems wurden vollständig aktualisiert und die automatische Navigation basiert vollständig auf dem Beidou-System . Während des Entwicklungsprozesses des Raumfahrzeugs setzte das Team aktiv die digitale Luft- und Raumfahrtstrategie um und führte den gesamten Prozess digital durch, einschließlich Design, Produktion und Simulationstests, wodurch der Entwicklungszyklus eines einzelnen Raumfahrzeugs um sechs Monate verkürzt wurde . Durch die Neugestaltung des Layouts konnte die Anzahl der Tanks im Antriebsmodul des Raumfahrzeugs Tianzhou-6 um die Hälfte reduziert werden. Das Hinzufügen und Reduzieren der Ausstattung ist keine einfache Verlagerung, sondern spiegelt den Einfallsreichtum des Designers wider, „einen Tempel in einem Schneckenhaus zu bauen“. Gleichzeitig hat das Antriebsmodul Tianzhou-VI den mechanischen Einzelmodultest und den mechanischen Gesamtschiffstest in einem Durchgang bestanden, wodurch die Beschleunigerrolle der digitalen Modellsimulation bei der Produktentwicklung voll zum Tragen kommt.