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空间站的构造设计经历了怎样的发展?

作者:jcmp      发布时间:2021-04-29      浏览量:0
9月22日更新,关于天空实验室与脑洞大开

9月22日更新,关于天空实验室与脑洞大开的航天飞机储箱方案 空间站划代这事儿,说实话,挺扯淡的……和载人飞船的划代一样扯淡…… 如果非要划代的话,要分成两个部分。 美系是两代,四个型号; 苏俄系是两代半,三个型号。

载人空间站这东西,最先出现绘图板上的是鲜为人知的联盟R,算是天宫一号的远房表亲。

去掉那些理想派,载人空间站概念大行其道最初是作为载人侦察卫星。首先在这种不纯洁的概念下对载人空间堆大笔投资的是美国空军,美国空军1965年提出的MOL项目引燃了载人空间站竞赛的导火索。

谁说单对接口就不能搭积木?

晶体舱

在1969年阿波罗11号任务后,苏联为了挽回航天项目的公众形象,决定在1971年之前发射人类第一艘载人空间站,切洛梅的钻石远远无法达到这样的进度。但是机械制造中央试验设计局的工程师们提出了一种似乎没有多大成功把握的方案:他们建议将切洛梅“钻石”站的几个壳体移交给机械制造中央试验设计局,然后他们可以将“联盟”载人飞船的电子系统与制导系统安装到钻石上,这就是“长久轨道站”(DOS)项目。

礼炮4号

礼炮6号

礼炮7号(FGB:老子终于上天啦)

加装了节点舱,和平号(核心舱代号DOS-7)与国际空间站(核心舱代号DOS-8)的核心舱。

和平号核心舱

国际空间站核心舱星辰舱

其实无论DOS还是FGB,其技术脉络都是一脉相承的。其打通加压舱很难说是全新的一代产品,因此只能作为一代半,甚至一代半也很难说得通,FGB的三种构型甚至是同时期发展的。

至于美系……由于阿波罗计划巨大的牵引作用,传输型侦察卫星的优势越发突出,1969年MOL被取消了,后续的天空实验室和自由空间站故事实在太多了,一时半会儿实在写不完…… 我觉得最好在这之前先完善一下前面的内容 ===================================================================== 关于天空实验室。

关于空间站的演进,实际上有一个很好的案例。与礼炮及其衍生品DOS不同,美国的空间站计划一波三折,屡次从头开始,因此可以作为一个近乎完美的回答。 在天空实验室任务还没结束之时的1972年,NASA就在规划新一代使用航天飞机辅助运营的空间站,也就是Modular Station项目,期间纸面方案异常的脑洞大开。

AMSS

Space Operations Center

正在桁架式空间站的发展演进如火如荼之时,NASA内部另一种不同点声音冒了出来:是男人就要搞大的!有史以来最大的!像隔壁的礼炮一样窝在4米多的舱段里算什么男人 (以上虽然是答主编的,但是我相信这种观点一定是宇航员们提出来的) 1980年,在优雅的1980年,NASA关于未来空间站的发展方向却开始犹豫不决……因为桁架方案的反对者们,提出的方案诱惑力实在太大了!

然后NASA的脑洞就回到了正常路线

到了80年代,与上面一系列预研的同时期,NASA开启了一个工程性项目,Science and Applications Manned Space Platform。这项目启动的动机源于欧空局的太空实验室项目,由于将太空实验室每次拉上拉下实在麻烦,而且蛋白质晶体的生产又不需要过多的人员参与。SAMSP最初是计划作为一个永久性在轨的航天飞机实验舱。

这个概念马上要由天朝完成了……

在这期间心理不断膨胀的NASA走了些弯路,他们试图基于空间站建设太空电站。

冷战后,自由空间站被冻结,在NASA忍痛割爱后留下了Fred,弗雷德。这才是ISS欧美方面的贡献。

至于ISS,他配姓桁架? 他的桁架是干什么的呢?支撑太阳能帆板,防止太阳能帆板相互遮掩? 天宫在笑。

ISS的主要结构就不是积木了?

竟然上了日报,受宠若惊

那么ISS的先进性既然不在半桁架结构上,那么在哪里呢? 相比和平号,ISS最大的优势实际上在于两点: 1,标准化机柜 2,集中供电 标准化机柜是弗雷德空间站留给国际空间站最大也是最重要的遗产,这种设计就像PC的主板一样,制定了标准供电、数据与结构接口,任意机柜可更换,配合CBM对接口,甚至可实现在轨更换科研机柜、增设维生机柜。

这两点,同样被中国的空间站项目所借鉴。而天宫2号就搭载了两个未来中国空间站的标准机柜。 虽然未来中国的空间站受限于APAS对接口的直径限制无法整体更换机柜,但是机柜的载荷却是可以在轨更换的。同时天宫空间站还可以由天舟货运飞船开放式布局版本运输6吨级小型实验舱,用来弥补无法在轨增设机柜的缺陷。

上面说到了FGB空间狭小,那么究竟有多么狭小?

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