太空上演“问天”功夫秀，这些控制驱动器将发挥关键作用

图说：搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射  新华社记者 李刚 摄

　　7月24日14时22分，长征五号B遥三运载火箭以“力拔山兮气盖世”之势，冲云破雾，将问天实验舱送入预定轨道，双舱合璧，共舞九天。

　　中国航天科技集团八院控制所载人航天型号技术负责人王有波介绍，问天实验舱入轨后，会经历交会对接、实验舱对接转位等大动作，并会伴随柔性太阳翼二次展开、双自由度控制驱动，组合体多次姿态调整等，“广袤太空即将上演一场问天‘功夫秀’，我所的多型控制驱动器将发挥关键作用。”

　　问天第一式：神龙摆尾

　　问天实验舱入轨后首先对接于核心舱前向对接口，形成“一”字构型，然后组合体以一招“神龙摆尾”转体约180度，问天实验舱“白鹤亮翅”二次展开太阳翼，进入全功率状态。随后，组合体继续调整姿态让自己“站起来”，从平行于地球方向，变为基本垂直于地球的方向，同时进行径向角度微调，以最小受风面运行，以实现最佳的重力梯度稳定和最小的气动扰动。

　　整个过程中，由中国航天科技集团八院控制所研制的推进分系统控制驱动器会化身“阀门总管”，按照指令控制各轨控阀、姿控阀和电磁阀的开关，精确调节姿控发动机的推力，确保组合体能够平稳完成轨道变化、姿态调整等任务。

　　问天第二式：四两拨千斤

　　问天实验舱是中国空间站的重要组成部分，同时也是保证空间站正常运行最重要的能源供应者，其太阳翼单翼展开长度达27米，阵面迎风面积达111平米。为了实现太阳翼最大的受照面积和最高的发电效能，问天实验舱柔性太阳翼于国内首次实现大型太阳翼双自由度控制驱动，也就是说太阳翼不仅能单翼翻转，两翼还可以像直升机的螺旋桨一样３６０°转起来。

　　控制所承担着空间站太阳翼对日定向装置驱动控制器的研制工作，由于太阳翼大如鲲鹏展翅，薄若夏蝉之翼，具有大挠性、大惯量等特性，任何“风吹草动”都会让太阳翼产生很大的抖动，甚至造成损坏，使其按照预定轨迹运动的同时保证运行平稳性是关键。

　　据中国航天科技集团八院控制所载人航天产品主管设计师付培华介绍，为实现高精度稳定控制，团队根据太阳翼大力矩、高频响的负载动力学特性及干扰特点，设计了带运动规划和振动抑制的多级滤波器三闭环控制方案，并制定了多种故障处理预案，经过大量的地面仿真和半物理试验，确保了太阳翼控制方案的可靠性。10公斤左右的控制驱动器，可精准、稳定地驱动起重达1200公斤的太阳翼，实实在在做到了“四两拨千斤”。

　　问天第三式：乾坤大挪移

　　几个月后，梦天实验舱将如期发射入轨，在这之前，问天实验舱届时会先转位至侧向停泊口，将前向对接口预留出来。问天实验舱自带转位机械臂，靠分布在核心舱上的被动对接与转位控制器与问天实验舱上的对接与转位控制器驱动转臂带动实验舱进行“乾坤大挪移”。

　　这一过程涉及到转臂与核心舱基座的连接、实验舱与核心舱前向对接口的解锁与分离、实验舱转位、实验舱与核心舱侧向停泊口的对接与锁紧以及转臂与核心舱分离等一系列动作。单机之间要精密配合，分毫不差，同时，整个转位过程中，控制驱动器通过PWM电机控制技术保证实验舱全程匀加速运动，实现平稳转位。空间站组合体将形成L构型，等待梦天实验舱的到来，再次经历一番“移形换影”般的操作后，最终形成T构型遨游太空。

　　通讯员 陈葆娟 新民晚报记者 叶薇