中國熱控專家精心設計 航天員輕鬆出艙給“空調”裝“電源”

8月20日，當航天員聶海勝扳下最後一個扳手，本次出艙活動的一個重要任務——安裝熱控系統擴充套件泵組，順利完成。

擴充套件泵組是位於艙壁外的迴路泵，由中國航天科技集團五院熱控團隊研製，是空間站熱控系統流體迴路執行的動力源之一，將為我國空間站15年長壽命的穩定執行強本固基。

中國空間站上的“中央空調”

由於沒有大氣層的保護，在太陽光線直射下，空間站表面溫度最高可達150攝氏度以上，在背陽面，溫度最低可達零下100攝氏度以下。在這種嚴酷的太空環境中，熱控系統是保障空間站裝置正常執行，以及航天員太空生活冷暖舒適的重要系統。

空間站熱控系統的核心之一是流體迴路，它是整個航天器的命脈。據中國航天科技集團五院空間站熱控流體迴路系統技術負責人鄭紅陽介紹，流體迴路均勻地包裹住了空間站的重要部位，透過特殊液體在管路內的往復迴圈，將艙內裝置以及航天員生活產生的熱量收集起來，透過迴路帶到相應的裝置和結構中實現散熱和補熱功能，同時還能精確控制空間站不同“房間”的溫度，保持溫度的均勻和穩定，可謂是量身打造的“中央空調”。

空間站長期穩定執行的“小秘訣”

讓流體迴路內的特殊液體迴圈往復的動力，來自安裝在流體迴路系統中的熱控迴路泵，五院空間站熱控分系統主任設計師韓海鷹將其比喻為熱控迴路系統的“心臟”。

“人體的心臟為血液流動提供動力，把血液執行至身體各個部分，而回路泵則保障了整個迴路系統的穩定運轉。”韓海鷹說。

為了保證中國空間站在軌不少於15年壽命的要求，研製團隊從立項伊始，就著眼於長壽命、可靠性、維修性、安全性一體化設計。作為長期高速運轉的部件，迴路泵的壽命是有限的，必須具備可維修、可更換的功能。為此，經過熱控團隊的持續攻關，提出了在空間站資源艙壁外安裝擴充套件泵組的構想，為流體迴路打造艙內艙外多個“心臟”，保證其具備超長時間待機的能力。這將是空間站長期穩定執行的“小秘訣”。

安裝過程連螺絲都不用擰

從理論上說，在太空環境中為空間站安裝流體迴路泵閥部件，是一件操作複雜、極具挑戰的工作。要知道，身穿艙外航天服的航天員行動會受到很大限制，一個擰螺絲的簡單動作，可能都要消耗不少精力和時間。

在安全、簡單、可靠三項原則基礎上，熱控團隊提出了精巧易用的方案，把所有需要更換的零件整合在一個擴充套件泵組中，讓航天員只需要進行一些簡單的操作，就能輕鬆完成更換。

經過熱控專家的精心設計，安裝步驟分為“一鉤，二鎖，三通，四連”。一鉤，就是扳動2個鎖鉤，將泵組鉤住空間站艙體，初步將元件固定在空間站資源艙壁上；二鎖，即在鉤住艙體的基礎上，撥動2個鎖定扳手，將泵組位置徹底鎖定在相應位置；三通，就是旋轉精巧的手輪接通泵組的電路；四連，就是扳動兩個扳手，完成液路的連通。整個過程中，不需要安裝任何螺釘。

臺上十分鐘，臺下十年功。完美契合工效學要求的擴充套件泵組，凝聚著熱控團隊傾盡十年的研製心血，加上地面的無數次驗證，才有了此次航天員在太空中順利高效的安裝動作。這次出艙活動既完美驗證了在軌更換泵組的技術，更為後續空間站組合體建造和長期穩定執行奠定了基礎。