天舟七号成功飞天，首次采用3小时快速交会对接模式“闪送”物资

发射升空。本文图片 中国航天科技集团供图

2024年1月17日22时27分，天舟七号货运飞船在我国文昌航天发射场由长征七号遥八运载火箭成功发射至预定轨道，之后飞船太阳能帆板顺利展开，标志着中国载人航天工程2024年度首次发射任务取得圆满成功。

天舟七号此次携带了支持航天员3人280天的生活物资、平台设备、推进剂和科学载荷，是我国空间站进入应用与发展阶段以来的第二艘货运飞船。

中国航天科技集团第八研究院承担了天舟货运飞船的电源分系统、对接机构分系统、推进舱结构与总装以及测控与通信子系统、总体电路分系统推进舱电缆网等研制任务。

首次验证3小时快速交会对接

据八院介绍，此次天舟七号对接于核心舱后向端口，首次采用3小时快速交会对接模式，为在轨航天员乘组闪送物资。

快速交会对接模拟图

天舟七号货运飞船入轨后顺利完成状态设置，于北京时间2024年1月18日01时46分，成功对接于空间站天和核心舱后向端口。交会对接完成后，天舟七号将转入组合体飞行段。

作为交会对接的核心关键产品，八院研制的对接机构如今已圆满完成30次对接。从早期对接目标只有8吨到目前的180吨，每次满分对接的背后，都彰显着对接机构这一“金牌产品”的强大适应能力，进一步提高了空间站工程交会对接任务的可靠性。

本次天舟七号对接工况最大变化，是作为改进型货运飞船首次以3小时快速交会对接于核心舱后向端口，对于对接机构来说是全新的尝试。八院对接机构研制团队在设计阶段就已经考虑到多工况的对接能力，特别是本次天舟七号对接机构更是开展了29个工况的29次捕获缓冲试验，充分验证了产品的可靠性，进一步巩固了我国在交会对接领域的领先地位。

太阳电池翼实现“骨骼国产化”

在设计伊始，天舟货运飞船的太阳翼就创造性地采用了玻璃纤维网状结构的半刚性基板，与神舟载人飞船采用的刚性太阳翼相比，半刚性太阳翼具有轻量化、高压安全性、高承载性、展开方式简单和展开速度快等优势。

天舟七号模拟图

如果把刚性太阳翼比作乒乓球拍，那么天舟货运飞船的半刚性太阳翼就像羽毛球拍，拍杆和拍框的材质很大程度上决定了它的品质，因此，结构材质的稳定性是太阳电池翼在轨可靠稳定工作的关键。

从天舟一号至天舟六号，太阳电池翼结构中涉及到碳纤维的零部件均采用进口原材料，而此次天舟七号货运飞船采用“国产骨骼”，实现了原材料国产化。为此，八院积极开展半刚性基板和连接架国产化技术方案论证，在充分调研可选国产材料的基础上，开展了大量工艺试验和仿真计算，验证了国产化替代方案的可行性，采用国产化的产品通过了各项试验考核，确保产品功能性能满足要求。

船箭合体

“运动关节”优化升级后更灵活稳健

目前，空间站长期处于三舱＋载人飞船＋货运飞船的组合体形态，这对于货运飞船的“运动关节”——驱动机构的可靠性提出了更高要求。飞船在停靠空间站后，位于太阳翼与飞船推进舱舱体连接处的驱动机构，是为飞船提供能源传输的重要部件。它通过调整太阳翼的角度，以实现太阳光最大范围地照在太阳翼上，保证发电效率。

在天舟七号货运飞船研制过程中，八院研制人员对驱动机构进行优化升级，进一步提高其驱动能力和驱动可靠性，让这一“运动关节”可以更好地控制太阳翼完成跟踪、捕获等动作，应对太阳翼展开、飞行器变轨、对接、停靠、返回制动等工况的适应能力更强。针对升级后的驱动机构，开展了力学、热真空、静力试验等20余项试验项目，试验结果均能满足技术要求，为天舟货运飞船插上一对有力“翅膀”。