? “每當(dāng)飛船發(fā)射進(jìn)入到星箭分離狀態(tài)時(shí)，我與同事們的心都會(huì)‘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?！目诹?，才大出一口氣，然后抱在一起跳著歡呼著，那個(gè)喜慶勁兒沒嗎能比?！痹谥袊娮涌萍技瘓F(tuán)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)" title="電源系統(tǒng)">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" title="神舟">神舟號系列飛船的不解之緣，話語中包含著一種至愛深情。
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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(dān)負(fù)尖端科研項(xiàng)目——太陽能電池陣的研制生產(chǎn)裝配，為中國步入航天強(qiáng)國制造著源源動(dòng)力。
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電池之于飛船，好比血液之于人
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十八所主要負(fù)責(zé)飛船的電力系統(tǒng)，在載人航天工程" title="航天工程">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(gè)系統(tǒng)不靈，飛船就飛不動(dòng)?！睆氖露嗄觌姵乜蒲泄ぷ鞯捻n振森一直試圖以通俗的語言，講解艱深的技術(shù)名詞。
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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(jìn)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(jì)、光敏傳感器的自動(dòng)調(diào)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(qiáng)最大?！彪姵仃囅癜l(fā)電機(jī)一樣，把光能轉(zhuǎn)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(yùn)行時(shí)，太陽能電池陣是飛船唯一主動(dòng)提供能源的子系統(tǒng)。
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之所以稱“陣”，是因?yàn)榧狭藥状髥卧?。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(chǔ)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。
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神七與神六電池陣完全相同
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“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(wù)之一便是實(shí)現(xiàn)中國航天員首次太空行走，而且同時(shí)搭載3名航天員，因此，對各系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(shí)提供負(fù)載電能，同時(shí)給蓄電池組充電。這一次任務(wù)，太陽能電池陣沒有設(shè)留軌電源，主電源8塊板的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與“神六”完全相同。
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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(gè)翅膀，就是主電源太陽能電池陣的左右兩翼帆板。
從電視轉(zhuǎn)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(gè)飛船上共使用一萬多片，光電轉(zhuǎn)換效率" title="轉(zhuǎn)換效率">轉(zhuǎn)換效率和布片系數(shù)達(dá)到國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。
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韓振森透露，神七太陽能電池陣的材料工藝水平也達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。“這種材料非常非常先進(jìn)，完全能應(yīng)對太空中的復(fù)雜環(huán)境。這是中國航天技術(shù)上的一大突破”。
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伴飛衛(wèi)星也有神奇電池
這次“神七”太空之旅有兩大亮點(diǎn)，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。
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韓振森介紹，伴飛衛(wèi)星星體結(jié)構(gòu)為六面體，其中五個(gè)面粘貼太陽能電池，科研人員選用了轉(zhuǎn)換效率較高的三結(jié)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(zhuǎn)換效率達(dá)27%，是我國首次將此類電池批量應(yīng)用于衛(wèi)星工程。SZ-7飛船微小伴隨衛(wèi)星未來的在軌運(yùn)行數(shù)據(jù)，將為載人航天二期工程三結(jié)砷化鎵電池的應(yīng)用提供寶貴的在軌飛行數(shù)據(jù)。
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地面封閉訓(xùn)練有模擬供電設(shè)備" title="供電設(shè)備">供電設(shè)備
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除了保障飛船在軌飛行的電力外，十八所還承擔(dān)了飛船在地面期間的全部供電工作，設(shè)計(jì)研制了地面模擬供電設(shè)備。這也是“神七”電力保障系統(tǒng)的神奇之處。
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航天員封閉訓(xùn)練時(shí)，要模擬太空飛行的各種狀態(tài)，以適應(yīng)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(guān)系曲線設(shè)計(jì)電池陣的太空姿態(tài)。這種模擬，要在負(fù)計(jì)時(shí)30分鐘時(shí)才完成使命。
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韓振森解釋“負(fù)30分”：通常把飛船發(fā)射時(shí)稱為“零秒”，“零秒”之前為“負(fù)”計(jì)時(shí)，“零秒”之后即發(fā)射升空后為“正”計(jì)時(shí)。地面模擬供電設(shè)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(yùn)行時(shí)的供電特性。模擬供電時(shí)間從電源系統(tǒng)單機(jī)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(shù)人員都要提前4個(gè)月到位，保障航天員的封閉訓(xùn)練，這也是升空前最關(guān)鍵的訓(xùn)練時(shí)段。
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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。