超级军网200吨级空间站构想
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/05/03 01:28:22
本构想为半桁架结构空间站。桁架与舱体组成门型结构，结构体较为坚固。太阳能电池板和散热板等展开结构均固定于桁架上。桁架规模不大，便于空间组装。舱体结构简洁、标准化。整体结构有足够的扩展能力，并可以由百吨级空间站演进而来。
空间站各个模块的功能及装配细节（如宇航员出舱装配）参见下两贴，本贴不再详述：
http://lt.cjdby.net/thread-1265794-1-1.html
http://lt.cjdby.net/thread-1301892-1-1.html
起初，要有核心舱，就有了核心舱。
货运飞船与核心舱对接，同时为空间站提供轨道维持能力。
桁架1与核心舱对接。
主太阳能电池板A组被装配到桁架1上并展开。
散热板1展开。
实验舱1与核心舱对接。
实验舱2与核心舱对接。
实验舱3与核心舱对接。
服务舱与核心舱对接。
气阀舱（包括外部载荷架和实验机械臂）与服务舱对接。
桁架2与服务舱对接。
桁架3被装配到桁架1和桁架2之间，起到强化结构作用。
主太阳能电池板B组被装配到桁架2上并展开。
散热板2、3、4展开。
休整舱与服务舱对接。
实验舱4与服务舱对接。
神舟载人飞船停靠。
神龙返回货运飞船停靠。
空间站组装完毕。
质量估算（kg）：
核心舱：19,000
货运飞船：8,600
桁架1：16,000
主太阳能电池板A组（一对）：2,000
散热板1：500
实验舱1：17,000
实验舱2：17,000
实验舱3：17,000
服务舱：19,000
气阀舱：8,000
外部载荷架：4,000
实验机械臂：800
桁架2：16,000
桁架3：2,500
主太阳能电池板B组（一对）：2,000
散热板2：500
散热板3：500
散热板4：500
休整舱：6,000
实验舱4：17,000
神舟载人飞船（2艘）：16,000
神龙返回货运飞船：15,000
共204,900kg
本构想为半桁架结构空间站。桁架与舱体组成门型结构，结构体较为坚固。太阳能电池板和散热板等展开结构均固定于桁架上。桁架规模不大，便于空间组装。舱体结构简洁、标准化。整体结构有足够的扩展能力，并可以由百吨级空间站演进而来。
空间站各个模块的功能及装配细节（如宇航员出舱装配）参见下两贴，本贴不再详述：
http://lt.cjdby.net/thread-1265794-1-1.html
http://lt.cjdby.net/thread-1301892-1-1.html
起初，要有核心舱，就有了核心舱。
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货运飞船与核心舱对接，同时为空间站提供轨道维持能力。
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桁架1与核心舱对接。
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主太阳能电池板A组被装配到桁架1上并展开。
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散热板1展开。
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实验舱1与核心舱对接。
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实验舱2与核心舱对接。
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实验舱3与核心舱对接。
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服务舱与核心舱对接。
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气阀舱（包括外部载荷架和实验机械臂）与服务舱对接。
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桁架2与服务舱对接。
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桁架3被装配到桁架1和桁架2之间，起到强化结构作用。
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主太阳能电池板B组被装配到桁架2上并展开。
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散热板2、3、4展开。
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休整舱与服务舱对接。
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实验舱4与服务舱对接。
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神舟载人飞船停靠。
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神龙返回货运飞船停靠。
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空间站组装完毕。
质量估算（kg）：
核心舱：19,000
货运飞船：8,600
桁架1：16,000
主太阳能电池板A组（一对）：2,000
散热板1：500
实验舱1：17,000
实验舱2：17,000
实验舱3：17,000
服务舱：19,000
气阀舱：8,000
外部载荷架：4,000
实验机械臂：800
桁架2：16,000
桁架3：2,500
主太阳能电池板B组（一对）：2,000
散热板2：500
散热板3：500
散热板4：500
休整舱：6,000
实验舱4：17,000
神舟载人飞船（2艘）：16,000
神龙返回货运飞船：15,000
共204,900kg
非常厉害啊 佩服佩服
散热片干吗用的啊
很厉害，也不是很YY，看看TG怎么想的
桁架怎么样运送到和空间站对接的位置？
希望LZ能够给出设计的考虑过程，设计很多时候主要考虑的是为什么这样设计，画图也许是最后要完成的事。
Spica 发表于 2012-1-4 12:48 ![]()
桁架怎么样运送到和空间站对接的位置？
赞同，对这个也觉得有点疑问。
桁架怎么样运送到和空间站对接的位置？
赞同，对这个也觉得有点疑问。
另外，整个设想中缺少舱短接口直径似乎偏小，不利于物资补给和大型部件的运转。
应该至少还有舱段互联的大口径接口，已经200吨了，用小口径显得有点发挥不了体积增大带来的好处。
应该至少还有舱段互联的大口径接口，已经200吨了，用小口径显得有点发挥不了体积增大带来的好处。
不错。 如果是原创，画图够工作量不小。
Spica 发表于 2012-1-4 12:48 ![]()
桁架怎么样运送到和空间站对接的位置？
现时只能选择重型火箭，一次发射入轨。桁架重量没有超过20吨，体积稍大一些，可以适当增大整流罩。为了实现对接，必须有推进火箭和姿态控制火箭，可以参见前贴提到的临时推进模块，待对接完成后抛弃。
桁架怎么样运送到和空间站对接的位置？
现时只能选择重型火箭，一次发射入轨。桁架重量没有超过20吨，体积稍大一些，可以适当增大整流罩。为了实现对接，必须有推进火箭和姿态控制火箭，可以参见前贴提到的临时推进模块，待对接完成后抛弃。
空间站最好有爬行机器手
提坦斯 发表于 2012-1-4 13:44 ![]()
现时只能选择重型火箭，一次发射入轨。桁架重量没有超过20吨，体积稍大一些，可以适当增大整流罩。为了实 ...
没人在轨控制么？
现时只能选择重型火箭，一次发射入轨。桁架重量没有超过20吨，体积稍大一些，可以适当增大整流罩。为了实 ...
没人在轨控制么？
我对那节点舱能担负如此巨大的物件在维持轨道机动时产生的惯性力表示怀疑，特别是惯性力矩。
楼主有想法 {:soso_e179:}
好
2012-1-4 15:33 上传
我的评价是，太多实验舱了。
实际上，我认为如果搞200吨级别空间站，应该奔放一点，可以进行一些工程实验
比方说有一套镜片组组的太阳聚光炉
把货船非加压货舱中拿出的陶瓷封装的金属粉末球用机械臂取出放在聚光位置加热，然后用氮气把球吹到一边的捕获网上，等冷却后用机械臂放回货船的非加压货舱。
整个过程都在舱外完成
实际上，我认为如果搞200吨级别空间站，应该奔放一点，可以进行一些工程实验
比方说有一套镜片组组的太阳聚光炉
把货船非加压货舱中拿出的陶瓷封装的金属粉末球用机械臂取出放在聚光位置加热，然后用氮气把球吹到一边的捕获网上，等冷却后用机械臂放回货船的非加压货舱。
整个过程都在舱外完成
TSQ 发表于 2012-1-4 12:54 ![]()
另外，整个设想中缺少舱短接口直径似乎偏小，不利于物资补给和大型部件的运转。
应该至少还有舱段互联的大 ...
这个有两个原因：一是纯粹的偷懒，懒得再画一个CBM节点舱；二是类APAS-89对接口刚刚开始使用，以TG不挖尽潜力不罢休的精神，也不见得一定会走CBM的路。ISS也不是经常把整个货柜搬来搬去。
另外，整个设想中缺少舱短接口直径似乎偏小，不利于物资补给和大型部件的运转。
应该至少还有舱段互联的大 ...
这个有两个原因：一是纯粹的偷懒，懒得再画一个CBM节点舱；二是类APAS-89对接口刚刚开始使用，以TG不挖尽潜力不罢休的精神，也不见得一定会走CBM的路。ISS也不是经常把整个货柜搬来搬去。
Spica 发表于 2012-1-4 14:14 ![]()
没人在轨控制么？
桁架肯定是无人的了，或者可以用机械臂辅助对接
没人在轨控制么？
桁架肯定是无人的了，或者可以用机械臂辅助对接
提坦斯 发表于 2012-1-4 16:17 ![]()
桁架肯定是无人的了，或者可以用机械臂辅助对接
问题是把桁架送到空间站的那段路如何保证能顺利会合？会合之后是不是由空间站里的宇航员进行在轨安装？
桁架肯定是无人的了，或者可以用机械臂辅助对接
问题是把桁架送到空间站的那段路如何保证能顺利会合？会合之后是不是由空间站里的宇航员进行在轨安装？
提坦斯 发表于 2012-1-4 15:54
这个方案主要考虑桁架与舱体稳固连接问题，并力求桁架结构的模块化和最小化。如下图所示，这是本方案的核 ...
谢谢回复，个人觉得桁架结构的设计估计还是在太阳能利用上应该更多下功夫，毕竟如果达到使用效果可能更重要。
我在搜索太阳能电池帆板的利用规律和空间站在这方面设计的考虑的论文，但目前还没有找到。个人认为桁架的首先考虑因素应该还是满足太阳能电池帆板的需要。
当然我们有一个可供参照的对象，就是国际空间站。国际空间站最初的太阳能电池帆板布置有两个位置：两边的主要的和头顶上的，俺的说法是挑个担子再在头顶打个伞。后来担子还有，伞则由于缩小规模去掉了。个人觉得是不是挑担子方式会更好一些，毕竟担子方式电池帆板距离较远，或许更便于获得电能，否则用不着那么复杂的桁架设计，刚度也不好，建造起来也不怎么方便。
不知道你在这方面有什么看法。
提坦斯 发表于 2012-1-4 15:54
这个方案主要考虑桁架与舱体稳固连接问题，并力求桁架结构的模块化和最小化。如下图所示，这是本方案的核 ...
谢谢回复，个人觉得桁架结构的设计估计还是在太阳能利用上应该更多下功夫，毕竟如果达到使用效果可能更重要。
我在搜索太阳能电池帆板的利用规律和空间站在这方面设计的考虑的论文，但目前还没有找到。个人认为桁架的首先考虑因素应该还是满足太阳能电池帆板的需要。
当然我们有一个可供参照的对象，就是国际空间站。国际空间站最初的太阳能电池帆板布置有两个位置：两边的主要的和头顶上的，俺的说法是挑个担子再在头顶打个伞。后来担子还有，伞则由于缩小规模去掉了。个人觉得是不是挑担子方式会更好一些，毕竟担子方式电池帆板距离较远，或许更便于获得电能，否则用不着那么复杂的桁架设计，刚度也不好，建造起来也不怎么方便。
不知道你在这方面有什么看法。
提坦斯 发表于 2012-1-4 16:15
这个有两个原因：一是纯粹的偷懒，懒得再画一个CBM节点舱；二是类APAS-89对接口刚刚开始使用，以TG不挖尽 ...
如果200吨的话，那么要至少持续10年的运行时间才更有利。这样的话就不可避免更换设备。
个人查过国内研究国际空间站任务编排方面的论文，发现很多时候都是在仓库里找东西，这有点浪费时间。总之许多东西实践过后才知道那个东西更合适。
个人觉得既然你在这方面感兴趣，也花费了大量时间来画图，在画图方面问题已经不大，还不如将精力投放在利用太空站完成任务本身时需要的一些考虑事项上。
提坦斯 发表于 2012-1-4 16:15
这个有两个原因：一是纯粹的偷懒，懒得再画一个CBM节点舱；二是类APAS-89对接口刚刚开始使用，以TG不挖尽 ...
如果200吨的话，那么要至少持续10年的运行时间才更有利。这样的话就不可避免更换设备。
个人查过国内研究国际空间站任务编排方面的论文，发现很多时候都是在仓库里找东西，这有点浪费时间。总之许多东西实践过后才知道那个东西更合适。
个人觉得既然你在这方面感兴趣，也花费了大量时间来画图，在画图方面问题已经不大，还不如将精力投放在利用太空站完成任务本身时需要的一些考虑事项上。
Spica 发表于 2012-1-4 16:34 ![]()
问题是把桁架送到空间站的那段路如何保证能顺利会合？会合之后是不是由空间站里的宇航员进行在轨安装？
桁架上有临时推进模块，随桁架一起发射入轨，仅提供桁架与空间站对接所需的推进及姿态调整能力，因此重量不会很大，对接后即抛弃。桁架1、桁架2与空间站连接处也带有标准的对接口，可以直接与空间站对接。与空间站轴向对接后通过球形节点舱外的机械臂转移到径向对接口上。但桁架1、桁架2的对接口没有通道和舱门，仅实现对接功能，对接口中心位置是各种气、液、电接头。桁架3需要宇航员出舱作业安装。
问题是把桁架送到空间站的那段路如何保证能顺利会合？会合之后是不是由空间站里的宇航员进行在轨安装？
桁架上有临时推进模块，随桁架一起发射入轨，仅提供桁架与空间站对接所需的推进及姿态调整能力，因此重量不会很大，对接后即抛弃。桁架1、桁架2与空间站连接处也带有标准的对接口，可以直接与空间站对接。与空间站轴向对接后通过球形节点舱外的机械臂转移到径向对接口上。但桁架1、桁架2的对接口没有通道和舱门，仅实现对接功能，对接口中心位置是各种气、液、电接头。桁架3需要宇航员出舱作业安装。
百臂巨人 发表于 2012-1-4 16:07 ![]()
我的评价是，太多实验舱了。
实际上，我认为如果搞200吨级别空间站，应该奔放一点，可以进行一些工程实验
...
这是什么实验？
我的评价是，太多实验舱了。
实际上，我认为如果搞200吨级别空间站，应该奔放一点，可以进行一些工程实验
...
这是什么实验？
提坦斯 发表于 2012-1-4 17:19
桁架上有临时推进模块，随桁架一起发射入轨，仅提供桁架与空间站对接所需的推进及姿态调整能力，因此重量 ...
如果考虑好的话，桁架也许不需要太空行走，譬如把对接位置那里再放大一些，把桁架姿态控制和电力，控制等接口可以放在这个放大的结构处，这样人员在舱内就可以操作和维护，缩短建设周期和后续维护工作量。
个人查国际空间站的人员工作任务方面的论文，发现不少时候这些人是在维护空间站，而且舱外活动非常耗费时间，光准备就需要的时间就短不了。如此一来还不如多设置维护使用的小机械臂，把可在舱内实现的放到舱内，就可以大大缩短维护方面的时间消耗，把工作重心放在试验上，从而增加投资回报。
提坦斯 发表于 2012-1-4 17:19
桁架上有临时推进模块，随桁架一起发射入轨，仅提供桁架与空间站对接所需的推进及姿态调整能力，因此重量 ...
如果考虑好的话，桁架也许不需要太空行走，譬如把对接位置那里再放大一些，把桁架姿态控制和电力，控制等接口可以放在这个放大的结构处，这样人员在舱内就可以操作和维护，缩短建设周期和后续维护工作量。
个人查国际空间站的人员工作任务方面的论文，发现不少时候这些人是在维护空间站，而且舱外活动非常耗费时间，光准备就需要的时间就短不了。如此一来还不如多设置维护使用的小机械臂，把可在舱内实现的放到舱内，就可以大大缩短维护方面的时间消耗，把工作重心放在试验上，从而增加投资回报。
有时候都在想桁架是否有必要，看桁架的体积也不小，用一种特殊舱段来替代或许也有可能，这样各种接口就非常好维护了。当然，这种特殊舱段也有问题，因为一些结构要穿过舱壁，在气密设计上是个考验。
有时候都在想桁架是否有必要，看桁架的体积也不小，用一种特殊舱段来替代或许也有可能，这样各种接口就非常好维护了。当然，这种特殊舱段也有问题，因为一些结构要穿过舱壁，在气密设计上是个考验。
这个恐怕2020年都未必可以动工。
提坦斯 发表于 2012-1-4 17:19 ![]()
桁架上有临时推进模块，随桁架一起发射入轨，仅提供桁架与空间站对接所需的推进及姿态调整能力，因此重量 ...
制导怎么办？地面遥控？轨道遥控？
桁架上有临时推进模块，随桁架一起发射入轨，仅提供桁架与空间站对接所需的推进及姿态调整能力，因此重量 ...
制导怎么办？地面遥控？轨道遥控？
Spica 发表于 2012-1-5 15:50 ![]()
制导怎么办？地面遥控？轨道遥控？
就像天宫一号与神舟八号自主对接
制导怎么办？地面遥控？轨道遥控？
就像天宫一号与神舟八号自主对接
哈哈哈哈~
提坦斯 发表于 2012-1-5 17:20 ![]()
就像天宫一号与神舟八号自主对接
地面遥控？那还得要在桁架上装套遥控组件吧？
就像天宫一号与神舟八号自主对接
地面遥控？那还得要在桁架上装套遥控组件吧？
2012-1-6 15:40 上传
TSQ 发表于 2012-1-6 15:40
兄弟，重于搞明白国际空间站太阳能电池为什么要像个担子挑在两边了。
虽然没有看到实际的论文，但看国际 ...
转动机构叫Solar Alpha Rotary Joint (SARJ )，连接S3/S4和P3/P4
http://www.nasa.gov/offices/nesc/home/Feature_SARJ_051809.html
本方案确实没有ISS那样灵活，但本方案电池板旋转的自由度与SARJ旋转的自由度是一样的，这个自由度对于瞄准太阳的贡献最大。ISS可以避免在这个自由度上旋转时电池板之间相互遮盖，本方案不能避免，恐怕只能通过轨道设计来优化
TSQ 发表于 2012-1-6 15:40
兄弟，重于搞明白国际空间站太阳能电池为什么要像个担子挑在两边了。
虽然没有看到实际的论文，但看国际 ...
转动机构叫Solar Alpha Rotary Joint (SARJ )，连接S3/S4和P3/P4
http://www.nasa.gov/offices/nesc/home/Feature_SARJ_051809.html
本方案确实没有ISS那样灵活，但本方案电池板旋转的自由度与SARJ旋转的自由度是一样的，这个自由度对于瞄准太阳的贡献最大。ISS可以避免在这个自由度上旋转时电池板之间相互遮盖，本方案不能避免，恐怕只能通过轨道设计来优化
STS_115RotaryJointIMAGE[1].jpg (961.82 KB, 下载次数: 1)
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我感觉你的舱段有点短了，应该加长些
转动机构叫Solar Alpha Rotary Joint (SARJ )，连接S3/S4和P3/P4
http://www.nasa.gov/offices/nesc/h ...
轨道优化似乎达不到效果，能选择的办法是让太空站调整姿态来对准太阳，但这样几乎不可行，因为太空站在运动时也得考虑试验的要求保证微重力，所以太空站不能老调整姿态产生人造的加速度。
另，空间站绕地球飞行时间不长，也就两个小时左右，所以调整太阳能帆板是最合适的。
你设想的结构把太阳能帆板安装到两侧也是可以的，只不过结构上要稍微调整，这种调整并不是很大。
其实，咱们非业内人士在构思时尽量参照现成设计再根据现有报道或研究论文做适当调整最好，否则真的没有必要花那么多时间。既然耗费了时间，当然希望有更好的结果。
http://www.nasa.gov/offices/nesc/h ...
轨道优化似乎达不到效果，能选择的办法是让太空站调整姿态来对准太阳，但这样几乎不可行，因为太空站在运动时也得考虑试验的要求保证微重力，所以太空站不能老调整姿态产生人造的加速度。
另，空间站绕地球飞行时间不长，也就两个小时左右，所以调整太阳能帆板是最合适的。
你设想的结构把太阳能帆板安装到两侧也是可以的，只不过结构上要稍微调整，这种调整并不是很大。
其实，咱们非业内人士在构思时尽量参照现成设计再根据现有报道或研究论文做适当调整最好，否则真的没有必要花那么多时间。既然耗费了时间，当然希望有更好的结果。
LZ这个要多少钱呀？
问下LZ ，那几个百米长的太阳能电池怎么装上去？
我想应该用机械臂吧， 但我没看到机械臂。。
我想应该用机械臂吧， 但我没看到机械臂。。
感觉楼主的机械臂小了些
2012-1-8 09:45 上传
