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【資料圖】

7月24日，問天實驗艙在文昌航天發射場成功發射。

這個在軌質量達百余噸重的空間站組合體，其姿態控制難度是我國航天飛行任務中史無前例的。

空間站“坐如鐘、行如風”的秘訣是什么，今天帶你來了解！

航天器姿態控制有“神器”？

控制力矩陀螺“顯身手”

空間站的穩定運行需要一個能穩住它的強性能“神器”——控制力矩陀螺。

空間站大型柔性太陽翼

空間站在日常運行過程中，其姿態受地球高層大氣、太陽電磁輻射、引力場等多種因素影響會有所變化，搭載的多項載荷也都有特定的指向需求。

因此，空間站的穩定運行需要一個能穩住它的強性能“神器”——控制力矩陀螺。

控制力矩陀螺

控制力矩陀螺除了零燃料消耗的天然優勢，還有對航天器柔性部件干擾最小化的優勢，對于大型空間站而言，更是不可或缺的核心技術裝備。

曾是技術發展“攔路虎”！

如今自力更生，自主“智”造

控制力矩陀螺的技術攻關和產品研發曾是中國空間技術發展遭遇的“攔路虎”，但是，中國人確信“核心技術是買不來的”，所以在論證伊始便堅定選擇了自力更生。

200Nms控制力矩陀螺

我國第一臺上天的是200Nms（牛米秒）控制力矩陀螺。

其在軌應用成為我國空間機電部件發展的一個里程碑，也使我國成為世界上第三個掌握該技術的國家。

自天宮一號后，科研團隊陸續研發出了滿足我國各類空間飛行器姿態機動與姿態控制需求的全系列控制力矩陀螺產品型譜。

較第一代產品，新研制的控制力矩陀螺具有精度高、響應快、壽命長、可靠性高等優點，可滿足我國當前各類空間飛行器的姿態控制要求。

空間站任務把控制力矩陀螺在中國航天器上的使用提升到了一個新高度。

其他航天器的控制力矩陀螺安裝在艙內，工作環境較為單一，而空間站上的控制力矩陀螺需要同時適應艙內、艙外兩種工作環境。

研制人員必須進行專門的熱控設計，同時對艙內產品開展減振降噪工作，以符合艙內噪聲指標要求。

空間站核心艙已安裝的6臺大型控制力矩陀螺

作為復雜的空間機電類產品，為保證空間站的壽命與可靠性，控制力矩陀螺還需具備在軌更換能力。

中國空間站使用的控制力矩陀螺是目前角動量最大的1500Nms，并采用了兩艙“6+6”的配置。

這一配置正是組合體系統級的先進之處，可以融合使用，通過總網絡按需重構。

神舟十四號航天員在軌設置控制力矩陀螺

多個控制力矩陀螺的聯合使用，足以助力空間站“坐如鐘、行如風”，助力載人航天工程的穩步發展。

從“攔路虎”變成技術高峰，控制力矩陀螺系列產品的研制與應用顯著提升了我國空間飛行器的姿態機動與姿態穩定控制能力，也推動了我國空間慣性執行機構的快速發展。