中国空间站设计规模，揭秘中国空间站系统总体设计情况

11月1日凌晨，随着梦天实验室、天和核心模块、天问实验室在太空紧紧拥抱，中国空间站在轨道建设阶段的最后一个舱房已经齐备。

独具特色、浑然一体的中国空间站系统总体设计，是中国航天器系统设计的新创新飞跃，闪耀着中国智慧，彰显着开创性之美。 下面，就带记者去为开发空间站系统而设计的中国航天科技集团有限公司第五研究院，一探究竟吧。

“立足当下、着眼长远”的战略观

“结果从开头开始，出发点到终点”，航天科技集团五院空间站系统总指挥王翔表示，对于系统工程实践来说，科学思想走在工程实践——之前，是我国空间站建设的“立足当下、着眼长远”

“必须独立自主，用中国人自己的力量建设空间站！ ”航天科技集团五院空间站系统总设计师杨宏坚定地说，“要靠独立自主打破封锁，加强顶层设计，瞄准前端系统谋划，提出适合我国国情的装配建设方案。” 因此，他带领整个设计团队，秉持“1 N=1”的设计理念，以“规模适中，留有发展空间”为设计思路，踏上了解放思维、设计活力涌流的旅程。 最终，他们创造性地提出了“利用舱交会对接和转位机械臂进行平面转位，研制大型组合机械臂，配合宇航员搭建舱外大型设施”的方案。 通过这一独特的总体设计方案，我国可以在没有航天飞机等大型运输工具的情况下，将积木和桁架混合配置的大型空间站组装在轨道上建设。

从理想走向现实，需要科学、统一的技术体制有力地组织起来。 于是，“一个系统总体、三个船区总体和一个专业分科系队”的工程组织结构如同宏伟的建筑一般，辅以“一体化”管理，不仅促进了空间站系统的方案优化，而且将系统设计与工程管理深度融合，实现了

将天、核心模块和问天实验室组合形成l形后，对准梦天实验室的位置，三室组成一个可靠的t形组合体，成为空间站的基本部分，为后续巡天光学室等舱段的扩展奠定坚实的基础。 未来，中国空间站可以在机械臂的辅助下继续组装，形成“十”字形、“树干”字形等扩展布局。

王翔说，变化的过程和结果都来自设计，“万变不离其宗”。

“天地与人”和谐共存的整体观

中国人讲究“天地人和”，把整个宇宙看成一个大系统。 这样的智慧在空间站系统的整体设计中得到了完美的体现。 通过在诸多制约条件下创造最大价值的整体设计，将天、地、人三者相辅相成地融合为有机整体。

先看天空。 构成空间站的各舱和来访的宇宙飞船都是独立的飞行器，对接形成组合体，由“最强大脑”统一管理。 不仅是结构对接，组合体的信息和能量系统也相互连接、动态集成、能力共享，像“神经”和“血液”一样畅通。 另外，通过热控流体回路，热量也能越过舱传递，相互兼容。 “这样，三室互联，具备飞船间的系统重构能力，整体性能大大超出了各飞船功能的简单集合。 ”杨宏说。

请看地面。 航天科技集团第五院建设与“天宫”同等比例的物理空间站，利用数字孪生技术建设数字空间站，共同形成与“天地-数字”三站协同的新运行模式，利用飞行数据实时驱动、协同运行此外，医院还抽调骨干力量成立飞行控制小组，从天和核心模块发射前夕开始，坚持三班倒、连轴旋转的空间站休息模式，24小时持续监测天气状况，安静守护。 “一年多来，这支队伍经得起各种复杂的轨道布局和各类任务的考验，身经百战、过硬，为今后长期轨道运营任务提供可靠支撑。 ”王翔评价说。

人，对空间站系统有决定性因素。 无论是初步设计空间站，还是每次执行任务全过程，整个设计团队都要与航天员充分沟通，把以人为本的理念贯彻到底。 整洁的室内环境、扫码识别的物资管理系统、天地双向视频、智能厨房等，蕴藏着设计师们精巧的构思和人性化的情感。 “一方面，从航天员的需求出发，设计不断提升舒适性和便利性，打造航天员健康、舒适的太空家园； 一方面，保障航天员的安全是首要任务，从设计之初就要系统、充分地考虑安全性、可靠性。 ”杨宏先生介绍。

第一次在空中飞行前，宇宙英雄杨利伟对全体设计者说：“我信任你们。” 在他们看来，这句话是最沉重的责任，也是最高的肯定。 “人为天地客”在中国空间站系统工程中，“天-地-人”和谐共存、互有收获。

发挥新举国体制优势的发展观

从空间站系统的总体设计来看，既有胸怀宇宙万象、驰骋天地的写照，也有“大象在瓷器店跳舞”的难题，更有横刀发誓要马上守住的底线。 只是，后者被全体设计者以发展的眼光和辩证的思维很快看穿，巧妙地解决了。

在空间站任务开始之初，杨宏意识到关键核心部件是制约空间站长期可持续发展的瓶颈。 按照“以国家重要模式引领基础技术突破”的思路，他带领技术团队驻守在元器件研发一线，一举突破550万个航天元器件的技术瓶颈，解决了核心元器件“脖子”问题。 目前，中国空间站系统核心部件已全部实现国产化。

几年前，航天科技集团五院提前布局，建设航天智造工程空间站示范项目，通过研发过程全周期、全三维的模型数字化流程，开拓新型数字化研发模式，缩短研发周期30%。 同时，空间站总体设计团队执着追求，攻克了可行走机械臂等一系列自主知识产权关键技术，在供电、物资回收利用、运行经济性等关键性能指标上不断超越，一个又一个中国创新奇迹闪耀太空。

面对空间站系统可靠性的难题，总体设计团队锐意研究，精心设计，建立了轨道航天器安全性、可靠性、维修性“三性融合”综合作业体系——飞行不间断、简化化的维修设计，在各种约束条件下实现了总体系统优化和

在王翔眼里，中国空间站系统工程无疑是新时代发挥新型举国体制优势、集中力量办大事的生动典范。 匠心独运，让中国空间站成为航天领域耀眼的“明星”。 我们相信，整体设计中美丽的太空人形象，将在更多空间技术领域得到充分演出和生动展现。

来源：光明日报