中国空间站“问天”实验舱和其名字一样特别，它是世界现役最长、发射质量最重的单体载人航天器。同时，“问天”还有一对超长的柔性太阳翼，由中国航天科技集团八院抓总研制，单翼展开长度达27米[1]，阵面迎风面积达138平米[1]，这使得“问天”翼展超过55米，像一只展翅高飞的大鹏。

不过，“问天”实验舱这只“大鹏”也有翅膀超长的烦恼，为此，在入轨后实验舱太阳翼需要分两个阶段展开，整个过程累计耗费时间80分钟，该技术为世界首创的关键技术。那么，为什么“问天”要“搞特殊”去应用“二次展开”技术？

如果“问天”在入轨后太阳电池翼就完全展开，由于太阳翼翼展和迎风面积巨大，气动扰动、微小的抖动都会影响实验舱的飞行姿态，同时，速度、相对位置和的控制精度也会严重下降，控制难度指数级增加。而在“问天”的交会对接任务中，“问天”实验舱与空间站组合体均以近7.9千米/秒的速度运动，需要精准地控制它们的位置、速度、姿态才能保证安全可靠的对接。所以，为了确保交会对接这个关键动作的绝对安全，“问天”必须要“搞特殊”去应用“二次展开”技术。

按照设计，太阳翼第一阶段展开过程，持续约30分钟。这一阶段，会先后执行解除太阳翼的固定、抬升机构“俯仰运动”将太阳翼从舱壁上立起、展开锁定机构将两个太阳电池阵向两侧展开、约束释放机构“转体运动”解除收藏箱的约束、伸展机构“伸展运动”推开20块电池板等操作，伸展长度约6.5米，展开工作在火箭起飞后1小时内完成。

在交会对接完成后，开始第二阶段展开过程，历时50分钟。约束释放机构配合实验舱太阳翼独有的二次解锁装置，为其余64块电池板解除约束，太阳翼进入全功率状态。“问天”太阳翼单翼展开长度达27米，展开工作在对接完成后2小时完成。

“问天”柔性太阳翼单翼展开长度达27米，阵面迎风面积达138平方米，厚度只有0.7毫米[2]，双翼总质量1.2吨[1]，总功率高达18千瓦[2]。“问天”太阳翼在国内首次实现大型太阳翼双自由度控制驱动，太阳翼不仅能单翼翻转，两翼还可以在控制驱动器的带动下像螺旋桨一样３６０°旋转，如此可以实现太阳翼最大的受照面积和最高的发电效能。4个（2对）这样的太阳电池翼就能提供空间站建成后“天和+问天+梦天”三舱组合体80%的能量。

作者：大白高国

参考资料

[1]数据引自上海航天控制技术研究所发布
https://mp.weixin.qq.com/s/w9RcHMp_D_-P1ediNkYgYQ

[2]数据引自上海航天发布
https://mp.weixin.qq.com/s/KsiKqZKrGq1LoqcZqMWEww