「太空加油」時「上火」了怎麼辦？

天舟一號和天宮二號對接後，主要任務就是進行推進劑的補加，為天宮二號的「油箱」內加油。「加油」利用的是兩個航天器貯箱之間的壓力差，為了實現這個壓力差，核心步驟就是對天宮二號上的貯箱抽氣，使其壓力降低到一定的水平。

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對貯箱實現抽氣的叫壓氣機，它工作的時候發熱量很大，能到500多瓦，相當於一個普通電吹風產生的熱量。工作時間一久，特別是連續忙活十幾個小時後，這個「電吹風」的溫度就會高得不得了，溫度將大大超出機器能夠承受的範圍，導致「上大火」。而壓氣機一旦「上火」，就無法正常進行抽氣工作，從而對「空中加油」產生嚴重後果。怎麼辦？

別急，有中國空間技術研究院下屬北京空間飛行器總體設計部的熱控專家們來給壓氣機號脈、開藥方。（哈哈我們有專家坐鎮。 ）

液體冷模塊工作

壓氣機的構造比較複雜，表面形狀不規則，工作時有多個地方在同時發熱，常用的被動方式已經不能滿足這種散熱需求。針對這一特點，熱控設計人員進行了詳細的方案設計和分析，並量身定做地開出了兩個「藥方」：「洗腸子」和「小葯治大病」，確保藥到病除。（老將出馬，一個頂倆）

「洗腸子」

「洗腸子」是通俗說法，專業用語是採用單相液冷迴路的主動散熱方法。什麼意思呢？天舟一號北京空間飛行器總體設計部技術責任人陳同祥介紹說，以往神舟飛船、天宮等大型航天器的散熱問題，主要採用「坐冷板凳」的方法，通過冷板將熱量散到太空中，讓神舟和天宮變「涼快」。而壓氣機不一樣，熱控設計師們針對此次任務特點，「私人定製」了一條專用的小型液冷迴路系統，讓流體流經壓氣機所有發熱的地方，再將熱量收集起來，傳遞到天宮二號熱量主幹道上，並隨主幹道將熱量源源不斷地向外排散到外太空。而這一獨特的設計，造型上看著非常像人體內的「腸道」，因此，給壓氣機散熱的方法也就有了一個形象的名字：「洗腸子」。

小葯治大病

「小葯治大病」說的是熱控設計人員開展的液冷迴路的小型化、模塊化設計。據總體部熱控事業部熱控產品開發室鄭紅陽介紹說，壓氣機液冷迴路最大的特點是集成度高，在兩張A4紙大小的液冷模塊內，泵、閥門一應俱全，機械和電介面都是標準化設計，重量與傳統相比能減輕30%。此外，液冷迴路安裝非常靈活，設計師們根據三台壓氣機的布局，設計了三套液冷模塊，每台壓氣機工作時都可以實現溫度的控制，隨時為它散熱「降火」，以確保「太空加油」順利進行。

文/圖：北京空間飛行器總體設計部 龐丹、鄭紅陽

編輯：胡瀟瀟

責編：邵素芝

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