推進劑在軌補加技術

中國成功突破和掌握推進劑在軌補加關鍵技術。2017年4月27日，天舟一號貨運飛船與天宮二號空間實驗室成功完成首次推進劑在軌補加試驗，標誌天舟一號飛行任務取得圓滿成功。

在軌推進劑補加，主要通過安裝在對接機構上的4路推進劑補加液路浮動斷接器來實現。對接機構雖不直接參與空間推進劑補加任務，但是它為補加任務提供了平台和初始條件。為完成這一使命，天舟一號對接機構進行了全新升級。

天舟一號要順利地把推進劑供給天宮二號，兩個對接機構必須對接得嚴絲合縫。太空飛行器的交會對接將會產生巨大的對接能量，對於對接機構的緩衝耗能能力提出了很高的要求，這也是空間站建設必須突破的一項技術。為此，設計師們通過技術攻關，破解了這一難題，成功推出了二代對接機構。二代對接機構既不影響原捕獲性能，又實現了對接機構捕獲後的大噸位耗能需求，可以很好滿足本次及後續任務的需求。

實現推進劑補加的“全能王”和“密匙”

推進劑能實現順利補加，推進管理器、補加管理器和KX6-3到位開關發揮了重要作用，滿足了補加階段的眾多功能要求。

推進管理器是推進分系統名副其實的‘全能王’。它不僅承擔了推進分系統推進艙的所有溫度、壓力、位移模擬量遙測，還負責推進艙推進控制驅動器，以及補加控制驅動器數字量遙測信息的採集、轉換和編碼傳送等。補加管理器控制了浮動斷接器，保證補加過程中的密閉。要實現這么多功能，就需要推進管理器和補加管理器協同工作。通信匯流排是推進管理器的“神經”，它指揮驅動器工作；感測器及模擬量採集則被稱為推進管理器的“眼睛”，用來獲知推進分系統各部位的狀態，譬如哪裡“受凍（溫度低）”了、哪裡“病變（閥門壞）”了、是否“渴（燃料儲量低）”了等等。

KX6-3到位開關，則是此次天舟一號下達補給和分離指令的“密匙”。在加注與分離兩個關鍵步驟中，到位開關都擔負著重要使命。它們被安裝在天舟一號推進分系統浮動斷接器插合與分離面的兩端，用於判斷天舟一號與天宮二號推進劑加注口插合、密封是否具備補給條件。待加注完畢後，到位開關還將判斷補加系統是否具備分離條件，確保推進劑補加系統正常分離。

“能源基地”提供重要保障
此次補加推進劑，需要大型液體燃料貯箱。而貯箱膜盒則是該貯箱的核心部件，也是空間站燃料儲存的“能源基地”，可實現“反覆加注、重複使用”的目標，屬中國國內首創。

推進劑在軌補加技術的突破和掌握，使原本只能在一定時間內運行的飛船變為長期在太空運行的工作站。當天宮二號貯箱膜盒裡的燃料排放到一定程度需要補充時，由天舟貨運飛船將燃料帶入太空，在與天宮二號對接後，實施膜盒燃料的加注，如此反覆，確保空間站在太空長期運行。