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牽一發(fā)而動(dòng)全身，電源全新升級也給推進(jìn)艙總裝帶來不小的影響。神舟飛船的推進(jìn)艙內(nèi)除了安裝有40臺(tái)大大小小的發(fā)動(dòng)機(jī)外，還安裝了電源分系統(tǒng)和其它用于天地通信、姿軌控制、溫度控制、環(huán)境控制等多個(gè)關(guān)鍵系統(tǒng)的重要設(shè)備，是名副其實(shí)的“源力”之艙。

神舟十八號載人飛船是空間站應(yīng)用與發(fā)展階段第二艘實(shí)施徑向?qū)拥妮d人飛船?？臻g站百噸級組合體對飛船測量敏感器的遮擋，以及空間站組合體發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)羽流間的相互影響，都給徑向?qū)訋砭薮蟮奶魬?zhàn)。

万博体肓4月25日20時(shí)59分，載著3名航天員的神舟十八號載人飛船由長征二號F運(yùn)載火箭點(diǎn)火升空，成功發(fā)射至預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。航天員葉光富、李聰、李廣蘇將與神舟十七號乘組完成在軌輪換，6名航天員將同時(shí)在軌短期駐留，神舟飛船將迎來全新的挑戰(zhàn)。

進(jìn)入空間站應(yīng)用與發(fā)展階段后，我國已發(fā)射3艘神舟載人飛船，交替對接并?？坑诳臻g站前向和徑向?qū)佣丝?，為空間站運(yùn)營提供人員天地往返運(yùn)輸服務(wù)。其中，上海航天（中國航天科技集團(tuán)八院）承擔(dān)了神舟載人飛船的電源分系統(tǒng)、對接機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)、推進(jìn)艙結(jié)構(gòu)與總裝、測控通信子系統(tǒng)、總體電路分系統(tǒng)推進(jìn)艙電纜網(wǎng)及三艙配電器等研制任務(wù)。

通常來說，飛船入軌后，太陽電池翼的在軌可靠展開是確保實(shí)現(xiàn)能源供給的關(guān)鍵動(dòng)作，為了保證長期“待命狀態(tài)”下飛船太陽電池翼的在軌可靠展開，八院研制團(tuán)隊(duì)從產(chǎn)品研制階段開始，就利用數(shù)字化手段，將關(guān)鍵產(chǎn)品重要指標(biāo)的實(shí)測數(shù)據(jù)方差控制在千分之一內(nèi)，再利用地面部組件測試結(jié)果，綜合計(jì)算出飛船在軌展開的所需時(shí)間。經(jīng)多發(fā)載人飛船的飛行驗(yàn)證，太陽電池翼在軌可實(shí)現(xiàn)8秒左右的快速穩(wěn)定展開并鎖定，證明了太陽電池翼的“超長待機(jī)”能力，有效驗(yàn)證了“應(yīng)急待命”狀態(tài)下的產(chǎn)品壽命與環(huán)境適應(yīng)性。

電源分系統(tǒng)，是飛船14個(gè)分系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的系統(tǒng)之一，它為整船在軌飛行提供電能的主電源、關(guān)鍵階段可確保航天員安全的應(yīng)急電源、推返分離后為返回艙提供電能的返回著陸電源以及為軌道艙和返回艙提供火工控制能源的火工品電源等，堪稱飛船的“心臟”。

值得一提的是，隨著飛船在交會(huì)對接、天地測控技術(shù)上的愈發(fā)成熟，空空通信機(jī)將在交會(huì)對接段完成飛船絕對定位數(shù)據(jù)、控制關(guān)鍵狀態(tài)數(shù)據(jù)、遙控注入、遙測數(shù)據(jù)等信息的傳輸，建立起載人飛船與空間站之間的雙向通信鏈路。載人飛船內(nèi)的航天員還可以通過空空通信鏈路，與空間站內(nèi)航天員進(jìn)行任務(wù)通話，架起航天員之間實(shí)時(shí)語音通信的“鵲橋”。

作為電源分系統(tǒng)的“老將”，鎘鎳電池已成功護(hù)航17次神舟飛天之路。隨著長壽命大容量鋰離子電池的廣泛應(yīng)用和充分驗(yàn)證，神舟載人飛船電源分系統(tǒng)歷時(shí)4年實(shí)現(xiàn)全新升級：其主電源儲(chǔ)能電池由鎘鎳電池更改為鋰離子電池，電池?cái)U(kuò)容達(dá)到30%以上；其它電源鋅銀電池的隔膜系統(tǒng)耐氧能力提升，壽命增加20%；分系統(tǒng)新增6項(xiàng)充電控制與保護(hù)相關(guān)的故障預(yù)案，安全控制策略自適應(yīng)能力提升。同時(shí)，電子產(chǎn)品模塊化和電池能量密度提升，實(shí)現(xiàn)了飛船整體減重50多公斤。

為了消除這些影響帶來的風(fēng)險(xiǎn)，對接機(jī)構(gòu)通過研制產(chǎn)品化、流程標(biāo)準(zhǔn)化，把每一發(fā)對接機(jī)構(gòu)的192個(gè)傳感器、18個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、260余個(gè)彈簧的性能參數(shù)偏差控制在最小，通過地面標(biāo)準(zhǔn)流程31次捕獲緩沖試驗(yàn)，驗(yàn)證了對接機(jī)構(gòu)具備在31種復(fù)雜工況下的捕獲緩沖能力。目前，異體同構(gòu)周邊式對接機(jī)構(gòu)已經(jīng)出色地在軌完成了31次空間對接任務(wù)和27次分離任務(wù)，產(chǎn)品狀態(tài)穩(wěn)定、工作可靠。

從空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段開始，載人飛船就采取“一船發(fā)射，一船應(yīng)急救援待命”的滾動(dòng)備份模式。2023年10月，神舟十七號載人飛船啟航，在過去的200多天里，神舟十八號載人飛船始終在地球表面堅(jiān)守佇立著，時(shí)刻準(zhǔn)備執(zhí)行應(yīng)急救援任務(wù)。

為了適應(yīng)各分系統(tǒng)的變化，八院神舟飛船研制團(tuán)隊(duì)將推進(jìn)艙儀器盤上的設(shè)備重新布局，尤其針對電源分系統(tǒng)設(shè)備的多樣性、對力熱環(huán)境要求的復(fù)雜性，充分考慮了艙體質(zhì)心分布、結(jié)構(gòu)力學(xué)承載、電纜布局優(yōu)化的需求，與電源分系統(tǒng)的適應(yīng)性提升完美配合、打好“組合拳”，讓電源設(shè)備在推進(jìn)艙內(nèi)工作可靠、穩(wěn)定運(yùn)行。