【太空请回答】鲲鹏展翅!一双“问天之翼”有何独特之处?

近日,有网友拍摄了一段中国空间站过境画面,问天实验舱就位后的空间站组合体张开它宽大的双翼正在遨游天际。那么,问天实验舱的这双“翅膀”究竟有何过人之处?今天,带你了解空间站组合体是如何做到鲲鹏展翅,迎光翱翔的。

问天实验舱这对巨大的“翅膀”,就是我们所讨论的问天实验舱太阳翼,它与天和核心舱太阳翼一样被称作柔性太阳能帆板或柔性太阳电池阵。这双“翅膀”能够将太阳能转化为电能,是航天器执行任务时必不可少的“能量之源”。

技术升级!供电能力Max

问天实验舱太阳翼翼展超过55米,堪比半个足球场。单翼展开面积可达110平方米,相当于一套三室一厅的公寓。太阳翼配置的柔性三结砷化镓电池,供电能力在32kW以上,一天发电量足够一个普通家庭使用一个半月。无论是展开面积还是供电能力,这对“翅膀”都达到了天和核心舱太阳翼的两倍之多。

此前,神舟系列载人飞船采用了第一代刚性太阳电池阵技术,天舟系列货运飞船采用了第二代半刚性模块化太阳电池阵技术,空间站各舱段则采用第三代柔性太阳电池阵技术,天和核心舱是我国对柔性太阳翼的首次应用,这项技术在问天实验舱的应用中又有崭新突破。

二次展开!防振技术Max

正因为有了这对超大“翅膀”,问天实验舱前去与核心舱对接就好像在“放着风筝开车”,太阳翼的振动会影响航天器在对接过程中的控制精度和稳定度。因此,为了尽量避免产生自激振荡等现象干扰对接,问天实验舱太阳翼采用了二次展开方案,初次展开长度约为6.5米,与天和核心舱前向对接后再二次完全展开,在使用结构滤波器的同时利用脉宽调制对太阳翼的振动进行控制,以“四两拨千斤”的方式,尽可能减少柔性太阳翼振动对交会对接任务的影响,让其在太空中“平稳翱翔”。

柔性太阳翼的展开过程不同于传统的刚性、半刚性太阳翼。首先,柔性太阳翼通过火工品爆炸进行解锁,将紧压在舱臂上的太阳翼抬升并侧展。随后,将捆绑太阳翼的“绳子”松开,即“约束释放”。最后,通过电机的控制将太阳翼慢慢向外伸展,这个过程仿佛是在“拧螺丝”,最终使太阳翼完全展开。

对日定向!能量收集Max

想要驱动起这两副柔性太阳翼在太空中流畅“划圈”,让它们可以全天候接收到来自太阳光的照射,并非易事。如果想象我们单手拿一把27米长的“芭蕉扇”,并以手腕为圆心做360°旋转,这就需要我们的手腕具有很强的承重能力和转动力量。而实验舱上的对日定向装置就相当于我们的手腕,它需要带动太阳翼持续旋转、稳定对日。

太阳翼采用了双轴控制,在舱体姿态不做调整的情况下,就能随时调整朝向。在太空运行中,问天实验舱的这对太阳能帆板能以最佳角度面向太阳,避免飞行过程中被其他舱段遮挡阳光。空间站在轨建造完成后,天和核心舱的一个太阳帆板将转移到问天实验舱资源舱的尾部。届时,问天实验舱将成为名副其实的“主发电站”,为组合体源源不断地供电送能。

问天实验舱太阳翼还有哪些特点和技术突破?我们具体来了解下↓↓↓

太空发电站 能量爆表

问天实验舱两扇巨大的“翅膀”上,铺有许多深色玻璃般的“小镜”,每一个“小镜”宛如一座太空“发电站”,经串联、并联后组成太阳电池阵,能够产生较高的电压和较大的电流,为航天器源源不断提供能量。用于空间站舱段的柔性太阳翼光电转换效率突破30%,这一优异性能令传统太阳翼望尘莫及。天和、问天、梦天三舱组合后,太阳电池阵总发电面积接近400m2,总共可提供超过80kW的电能,为航天器注入的能量再创新高。

轻盈灵巧 伸缩自如

独特的设计结构让柔性太阳翼变得轻盈灵巧。在发射过程中,柔性太阳翼起初宛如合拢的手风琴紧紧收缩于舱内,单板厚度不足1mm,可谓薄如纸张,且单位面积重量仅为传统太阳电池阵的一半。在相同发电能力下,柔性太阳电池阵的收拢体积可降低为传统太阳电池阵的20%。刚性电池与柔性基板的力、热匹配适应性难题也被巧妙解决,确保柔性太阳电池阵安全可靠。

为保证柔性太阳电池阵结构稳定、伸缩自如,针对太阳电池阵面对面加压收拢的发射段力学环境要求,柔性太阳电池阵将原本“立体”的元器件“压”成平面,有效保证了太阳电池阵表面平整度。在轨展开时,太阳翼“舒展筋骨”,缓缓向两侧展开,宛如被拉开的手风琴,在太空中奏响航天人的美妙乐章。

薄如蝉翼 身披“铠甲”

为解决长寿命空间环境适应性难题,柔性基板以“丝网印刷”基本原理为启发,研制自动化设备,精确控制压力、角度、速度等参数,实现柔性基板防护涂层自动均匀涂覆,顺利通过大剂量原子氧、高低温、紫外等环境考核试验,为产品披上“防护铠甲”,有效解决了空间站工程技术瓶颈问题。

超长待机 历经考验

为延长空间站在轨寿命,研制团队运用多重防护手段持续对柔性太阳翼进行评价试验,最终在问天实验舱发射前完成全部试验,验证太阳电池寿命可提升至15年,确保空间站运行寿命实现“超长待机”。

空间站柔性太阳电池阵用于天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱的在轨运行,是柔性三结砷化镓太阳电池阵技术在我国航天工程领域的首次应用,标志着我国太阳电池阵技术的再一次跃升。

从第一代刚性太阳电池阵技术应用于神舟系列载人飞船,到第二代半刚性模块化太阳电池阵技术应用于天舟系列货运飞船,再到如今第三代柔性太阳电池阵技术在空间站舱段的应用。这对航天器的“翅膀”愈加强劲灵动,飞行更加稳健持久,空间站组合体也将在“问天之翼”的加持下行稳致远。

来源/中国空间技术研究院、中国电子科技集团公司

五星级酒店家具各种材质防潮除湿方法
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家具受潮后会导致霉变,不及时处理会影响家具的使用寿命。就整体防潮而言,降低室内湿度是主要的解决方案,无论是传统的除湿还是民间配方,它的除湿效果都有其自身的优点。

一、实木家具
1、木材含水率提高后就会膨胀变形,严重时会导致表面板材开裂,室内湿度过高时家具表面会有小水珠,油漆表面也会出现局部变色,水滴长时间留在表面与空气中的细菌接触会产生大小不一的霉斑,严重时会出现腐烂等现象。家具受潮之后要及时处理,时间过久水汽会渗入材质内部,木材会因含水量过大受潮部位膨胀变形,家具的连接部位会出现膨胀、开裂。
2、如果家具表面出现水汽,要用干燥柔软的细棉布轻轻将水汽擦干;用温和的清洁剂擦洗去除霉点,如果出现霉斑,可在软布上喷洒少量实木家具专用清洁剂进行擦拭除湿;平常在内部抽屉或者柜子角落里放置干燥剂,也可以起到防潮防霉的作用。
3、把防潮包放在受潮处吸湿,再用空调将受潮部分吹干,也可以及时通风保持使家具自然风干,不能放在阳光下暴晒或者火烤,当木材含水率下降到一定程度时,变形不严重的实木家具一般都能恢复到初始形态。
4、清理霉斑后,为防止家具再次发霉,可以在表面刷一层清漆或用家具蜡光亮剂打蜡护理,有条件的用户可每隔一段时间涂抹一次核桃油,这样可以保持家具的细胞充实,阻挡水汽侵入木质内部。

二、板式家具
1、在日常使用中,要注意保持板式家具接缝部位的清洁,以免沾上杂质吸湿导致板式家具接缝处受潮膨胀。板式家具的板材是经过封边处理的,因此防潮能力比一般的实木家具还强,但是封边粘合处容易受潮,会导致家具的封边层脱落,板材变形甚至开裂。
2.板式家具若轻微受潮,要多通风,在受潮接缝的部位使用吸湿性能好的物品进行除湿,板式家具若在一楼或者地下室使用,最好在地面铺一层防潮垫。
3、可在家具背面和底部贴吸水纸、塑料纸或旧报纸,切断与地面、墙壁的直接接触,而且报纸上的油墨味道还可以驱虫。

三、皮质家具
1、皮质的家具在受潮之后容易出现皮革变色、褪色或变形变、变硬的情况,长期不通风皮革外表还会出现霉斑,过分潮湿会使皮革质量质加速老化,使用寿命也会明显缩短。
2、皮质家具受潮,可以先用除霉剂清除霉点,再用保革油涂抹在表面,用干净柔软的湿毛巾擦拭干净表面的灰尘,风干后再在皮革表面涂抹保养专用的貂油、绵羊油、皮革油等油等皮革专用保护油,这样不仅可以防止受潮发霉,还可以让家具的表面皮质变得更加有光泽度;注意保养时不宜过分干燥,否则会使皮革变脆,丧失柔软度和外表美观。
3、若已发生霉变,小范围可以用沙发还原修复膏进行处理,修补后再涂上一层防霉抗菌膏防止霉菌再长出,如果是大范围霉变,则需要交给专业的家具公司进行翻新处理。

四、布艺家具
1、布艺家具要保持表面清洁,平时做好防尘除尘的工作,避免灰尘长期覆盖,一旦粉尘与水分形成溶液,就会深度侵蚀布料内部结构,污渍很难清除。
2、布艺的家具会因长期受潮的而发生变色或褪色,表面甚至还可能出现黄斑或霉点,面料受潮后弹性减弱,拉伸力度下降,布艺面料会变脆,丧失耐磨性,更容易磨损,缩短使用寿命。
3、经常对布艺家具进行清洁和晾晒,沙发上可铺一块吸水性能好的沙发巾,普通布艺受潮不严重时可直接用吹风机等缓缓吹干,操作时注意与面料的距离,以免烫坏面料;高档精细的布艺家具要用专业的吸尘器吸净灰尘并吹干,并长期保持干燥。

五、金属家具
1、金属家具在摆放时不要靠近水汽较重的地方,可以在家具附近放置吸湿包,家具因受潮外观会出现铁锈,家具的表面会褪色,有黑色的斑点浮现在家具表面,使家具的整体美观效果和实用性都会受到影响。
2、平时养护时用柔软干燥的布配上清洁剂进行清洗擦拭,在使用时尽量保持环境干燥通风,不能放置在有水和潮气的空间,防止水汽入侵到家具内部造成伤害。
3、金属家具如果有锈蚀开始出现,可用牙刷蘸上防锈剂把锈斑清理干净,严重时可以使用砂纸或砂轮片清理,待露出明亮的金属层后,用干布擦拭干净再刷上防锈漆,遇到阴雨潮湿的天气一定得用干燥的抹布去给它擦拭,防止水汽入侵到家具内部造成伤害。

六、藤制家具
1、藤制家具能吸收一定量的水分,受潮后藤编不会有很大的不可修复性破坏,恰到好处的湿度能够滋润藤制家具,藤制家具受潮后能自然恢复原来的形状和尺寸。但是如果吸附水分过量的,则会变得柔软,结构松散,平面下垂,把湿度控制能对藤制家具起到一定的保护作用。
2、藤制家具受潮时,为防止变形,不要对其重压,藤制家具藤条缝隙间容易发霉和滋生霉菌,要经常清洗、清洁,通风工作一定要做好,清洗后不要在烈日下暴晒,防止其变形或断裂,受潮后可放在阴凉地方阴干。

七、木地板
1、安装时注意在地板和地面之间铺设防潮垫,也可以加防潮膜,平时要多做打蜡护理和保养,减少水汽的入侵。
2、地板轻微渗水,可用干布擦拭干净,再用吸尘器或吹风机向渗水的缝隙吹气,将地板中的水汽排出,若有小面积的霉斑可以用性质柔和的漂白水以1:3的稀释擦拭,再用抹布擦干,注意不要损坏地板表面的保护蜡;也可以打开空调除湿,一般情况一到两天可以吹干。
3、如果水渗入地板时间过久未清理,地板就会翘起、鼓包、扭曲、发霉,甚至在踩踏过程中发出声音,这些都是木地板受潮的表现。
4、若地板表面出现发黑现象,在地板干燥后用较细的砂纸把发黑区域打磨、清理干净,再刷一层清漆用打蜡抛光;地板因内部受潮严重,导致膨胀、变形时,需将地板刨开,直到地板完全干燥,再请专业人员重新铺设,防止损坏面积增大。

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