“每當飛船發(fā)射進入到星箭分離狀態(tài)時，我與同事們的心都會‘提到嗓子眼兒’，耳朵支棱著，直到聽見指揮控制室傳來‘電池帆板展開！工作正常’的口令，才大出一口氣，然后抱在一起跳著歡呼著，那個喜慶勁兒沒嗎能比。”在中國電子科技集團公司第十八所一間簡陋的辦公室里，空間總體室主任、航天電源系統(tǒng)專家韓振森繪聲繪色地向記者描述他們與神舟號系列飛船的不解之緣，話語中包含著一種至愛深情。 參與討論請登陸光伏論壇bbs.solarbe.com


　　從第一顆人造地球衛(wèi)星到今天的神舟七號飛船，十八所一直擔負尖端科研項目――太陽能電池陣的研制生產(chǎn)裝配，為中國步入航天強國制造著源源動力。


　　電池之于飛船，好比血液之于人


　　十八所主要負責飛船的電力系統(tǒng)，在載人航天工程七大系統(tǒng)中，它是飛船系統(tǒng)的分系統(tǒng)。“它的要害程度怎么說都不過分，就好比人的血液，這個系統(tǒng)不靈，飛船就飛不動。”從事二十多年電池科研工作的韓振森一直試圖以通俗的語言，講解艱深的技術名詞。


　　從“神舟”一號到“神舟”七號，十八所共為“神舟”飛船生產(chǎn)和提供了80塊太陽能電池板。這些電池板在飛船進入軌道后展開，像一雙翅膀，保證飛船正常飛行。這雙翅膀在太陽角計、光敏傳感器的自動調節(jié)下，始終跟著太陽走，“無論飛船飛行姿態(tài)嗎樣兒，這雙翅膀都與太陽保持垂直角，讓光直射到電池陣，這樣光強最大。”電池陣像發(fā)電機一樣，把光能轉換成電能，源源不斷地輸送到飛船中的其它系統(tǒng)。飛船在軌運行時，太陽能電池陣是飛船唯一主動提供能源的子系統(tǒng)。


　　之所以稱“陣”，是因為集合了幾大單元。其中供電陣為飛船直接供電，充電陣為蓄電池組充電。在陰影區(qū)，蓄電池組再將儲存的電能輸出為飛船供電。太陽能電池陣是飛船電能的直接來源，沒有它，飛船就無法工作。


　　神七與神六電池陣完全相同


　　“神七”是中國載人航天工程二期工程的第一條飛船。此行太空，主要任務之一便是實現(xiàn)中國航天員首次太空行走，而且同時搭載3名航天員，因此，對各系統(tǒng)的設計提出了很高的要求。韓振森解釋說，主電源太陽能電池陣是電源分系統(tǒng)主要部件之一，飛船光照時提供負載電能，同時給蓄電池組充電。這一次任務，太陽能電池陣沒有設留軌電源，主電源8塊板的技術標準與“神六”完全相同。


　　韓振森在一張紙上畫出飛船草圖，繼續(xù)講解：大家在電視上看到的兩個翅膀，就是主電源太陽能電池陣的左右兩翼帆板。


　　從電視轉播中，我們能看到電池板上密密麻麻的小方塊，那是什么元件？韓振森解釋，那是單晶硅高效單體電池，整個飛船上共使用一萬多片，光電轉換效率和布片系數(shù)達到國際同類產(chǎn)品先進水平。


　　韓振森透露，神七太陽能電池陣的材料工藝水平也達到了國際領先水平。“這種材料非常非常先進，完全能應對太空中的復雜環(huán)境。這是中國航天技術上的一大突破”。


　　伴飛衛(wèi)星也有神奇電池


　　這次“神七”太空之旅有兩大亮點，一是航天員出艙行走，二是放飛伴飛衛(wèi)星。這顆衛(wèi)星上的電池也由十八所研制。


　　韓振森介紹，伴飛衛(wèi)星星體結構為六面體，其中五個面粘貼太陽能電池，科研人員選用了轉換效率較高的三結砷化鎵太陽能電池作為基本發(fā)電單元，單體電池平均光電轉換效率達27%，是我國首次將此類電池批量應用于衛(wèi)星工程。SZ-7飛船微小伴隨衛(wèi)星未來的在軌運行數(shù)據(jù)，將為載人航天二期工程三結砷化鎵電池的應用提供寶貴的在軌飛行數(shù)據(jù)。


　　地面封閉訓練有模擬供電設備


　　除了保障飛船在軌飛行的電力外，十八所還承擔了飛船在地面期間的全部供電工作，設計研制了地面模擬供電設備。這也是“神七”電力保障系統(tǒng)的神奇之處。


　　航天員封閉訓練時，要模擬太空飛行的各種狀態(tài)，以適應太空環(huán)境。供電系統(tǒng)也要同步模擬，而且是按太陽與飛船、地球之間的關系曲線設計電池陣的太空姿態(tài)。這種模擬，要在負計時30分鐘時才完成使命。


　　韓振森解釋“負30分”：通常把飛船發(fā)射時稱為“零秒”，“零秒”之前為“負”計時，“零秒”之后即發(fā)射升空后為“正”計時。地面模擬供電設備不是簡單的供電電源，而是在各種特性方面均模擬太陽能電池翼在空間軌道運行時的供電特性。模擬供電時間從電源系統(tǒng)單機聯(lián)試、整船總裝后的測試就開始了，一直到飛船發(fā)射前的30分鐘才與船體脫離。而每次發(fā)射，技術人員都要提前4個月到位，保障航天員的封閉訓練，這也是升空前最關鍵的訓練時段。


　　小小電池，光耀寰宇。從神一到神七，十八所的科技人員書寫了中國載人航天的神來之筆。