有了金刚钻才揽瓷器活 数数天舟一号的绝技

作为中国的第一艘货船，天舟一号为它的第一次探险执行了许多任务。它要运载相当于自身重量的货物和推进剂，与天宫二号对接，补充推进剂，还要进行多次空试验，验证多项新技术。

没有金刚钻我做不到。我们来看看中国航天科工集团第五研究院给了天舟-1什么特殊技能，让它笑得太得意空。

特制的架子包装得非常好

从地面运输货物到泰空一次不容易。“能够装载”是货船应该具备的第一个特征。

天舟-1可以装的很好。其载重量达到6吨，相当于自身重量。除了多穿衣服，还要穿好衣服。研究小组煞费苦心地为它设计了特殊的架子和包装。

天舟-1的高效装载架乍一看和普通书架差不多，但细节和配置却大相径庭。货架采用基于蜂窝板和碳纤维竖梁的梁板嵌入式结构，形成大量标准装载单元，结构与货物重量比达到8%，处于行业领先水平。蜂窝板有大量的预留空面积用于加载，碳纤维竖梁很轻，抗变形能力强。两者的完美结合，使货架既适应传统的刚性结构安装，又适应柔性捆绑带的连接和承载。经过测试，这三种结构可以承载一辆汽车。

大型承重货架结构与密封舱主体结构的连接环节采用特殊材料和结构设计。由于密封舱在充电后会变形，所以连接环节采用碳纤维结合铝合金制成，相当于一个释放变形产生的力的桥梁，以防止搁板与密封舱壳直接连接，从而保证结构在在轨环境下不被损坏。

国内最大的组合可以实现精确的姿态控制

天州一号和天宫二号的惯性矩将比之前神舟飞船和天宫的组合增加近50%，成为中国在轨最大最重的航天器组合。在轨道上加入推进剂，组合体的飞行姿态会受到很大干扰。这要求控制系统足够健壮和智能，以应对过程中各种可能的故障情况。

为了保证组件在Tai 空的姿态稳定性，第五研究院研制了200Nm控制力矩陀螺，并建立了具有完善自主故障诊断和重构能力的CMG系统。该系统可以实现对组件的稳定控制，同时可以保证陀螺出现异常时能够无缝切换，将对姿态的干扰降到最低。

组件上所有设备的运行都依赖太阳能。在绕地球运行的过程中，为了让太阳能电池板尽可能多地接收太阳光，需要不断调整组件的姿态。研究团队优化了帆板运动的实时速度控制算法，进一步提高了帆板运动的跟踪精度。在长期的在轨运行中，组合还可能面临太阳方位较差的情况，此时会实施连续偏航机动，以保证太阳能电池板能够高效地跟踪太阳并持续接收能量。

“负载管家”可以控制许多测试

空之间的测试是天州一号此行的重要任务之一。空之间的技术测试子系统被称为“大负荷管家”，管理来自5个负荷方的40多个负荷设备和13个测试项目。

该系统分为两部分:加载公共平台和实验项目。其中，载荷公共平台负责为实验项目提供控制、供电、状态采集、信息传输等各种电气接口资源，保证在轨载荷试验的顺利开展；实验项目由在轨测试所需的各种测试设备组成。

开发团队实施了不同于平台产品的测试负载差异化管理，兼顾了测试负载周期短、接口可靠、运行安全的要求，确保了空之间各项技术测试的顺利进行。

由于这些测试将在无人的情况下进行，开发团队通过负载运行控制方案的设计，编制了相应的飞行程序。在实际的飞行任务中，载荷共用平台会像“大脑”一样，控制着包括空应用试验、特殊技术试验、航天技术试验在内的各种试验项目的发展。