神舟十一号：航天电源技术的一次重大突破

    神舟十一号顺利飞天，承载了多少技术人员的心血和汗水。据介绍，神舟十一号飞船继承了神舟十号的技术状态，由轨道舱、返回舱和推进舱三舱构成，轨道舱是航天员的生活舱，返回舱作为控制舱，推进舱提供能源和动力，其中由中国航天科技集团公司八院（即上海航天技术研究院）承担的是电源分系统、对接机构分系统、测控通信子系统、总体电路（电缆网及载人飞船配电器）、推进舱结构及总装，包含了采用国产化材料太阳翼等技术状态更改多达数十项。作为拥有当今组成最复杂、电源种类最多的型号，中国航天科技集团公司八院承担的电源分系统交出了一份满意的答卷。

    太阳电池翼：国产化90%以上

    值得一提的是，神舟十一号飞船采用的太阳翼是我国载人航天领域第一个全国产化材料的太阳翼，打破了以往太阳翼基板结构的高性能碳纤维材料依赖进口，受制于人的局面，为实现空间站工程自主可控奠定了基础。八院与配套单位合作，仅用了一年多时间就成功研制出采用国产高模量碳纤维和铝蜂窝芯的刚性太阳翼，性能指标达到国际先进水平。

    “国产化的材料虽然在其他卫星上也有用过，但是用的地方和我们的不一样。”神舟十一号电源分系统技术负责人沈冰冰表示，材料的稳定性是太阳电池翼的关键，也是启用国产化材料后的较大风险点。起初，上海航天人们对国产的材料特性不清楚，工艺特性也不了解，只能抱着从零开始的心态，慢慢摸索。

    从确定方案，把关方案的正确性和可行性，到通过反复的地面疲劳试验、强度试验，以及仿真飞行试验验证、工艺试验，将太阳电池翼的稳定性做到最大化。最终，神舟十一号的“翅膀”在元器件上达到了90%以上国产化，成为了目前国内所有卫星型号中国产化最彻底的型号。

    电源：跨越30天这道坎

    神舟十一号的飞行任务比神舟十号的15天延长至30天，虽说两者的设计寿命都是半年，但作为载人船的主电源，从没飞过这么久。30天，这对电源分系统的控制是一场“大考”。理论永远抵不过实际经验，真要上“考场”了，“家长们”不免还是会多做准备。

    当神舟十一号和天宫二号对接停靠后，部分设备停止工作，届时整个飞船的负载将减小至40%，蓄电池在长期小负载情况下不断充放电，产生记忆效应，一旦负载又增加回到额定负载，就会出现蓄电池供电能力不足的问题，而这些都是电池本身的特性决定。为解决这一棘手问题，使蓄电池“失忆”，811所储能电源事业部采用调整充电曲线的方法，通过大量地面长期试验，最终摸索出了一条和神舟十一号工作状态相匹配的充电曲线。

    为给蓄电池加固双保险，沈冰冰、钟丹华、邢路、舒斌等设计师反复比较神舟八号、九号、十号三艘飞船8年的数据，总结经验，确保万无一失。

    从神舟一号到神舟十一号，中国载人航天工程载人空间站系统副总师马季军、蓄电池专家费君生、勇挑设计重担的沈冰冰，十一朝元老在811所并不少见，在他们的“庇佑”下，神舟飞船的电源系统总是表现出色。但即使是这样，每一代的神舟飞船总会有或大或小的改动，“这几年，我们对在轨飞行的数据进行了很多分析，关注的点也多了，飞船一代代改进，我们就希望做得越来越好，为今后空间站做足准备。”沈冰冰说。<