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核心提示:桁架結構的空間站能夠支援一個很大的結構,可以攜帶更多的太陽能電池板,艙室對接也能擴大,畢竟桁架的空間足夠大。節點艙對接的空間站模式有侷限性,規模不會非常大,受限於各功能艙的大小和介面。

圖注:國際空間站結構圖,我們可以看出桁架結構貫穿整個空間站主體

圖注:這是對接其他模組核心艙基礎設計,外形就像個球

圖注:和平號的核心艙

和平號空間站是個多艙室結構的空間站,主要結構有6個,分別為核心艙,量子1號艙、2號艙、晶體號實驗艙、光譜號遙感艙和自然號對地觀測艙。艙室之間通過核心艙對接,設定了6個對接介面和可供2名宇航員工作的艙室,該模式應該說是最簡單、最成熟的方式,蘇俄已經用核心艙對接建立了和平號空間站,但到了國際空間站時代,又有了新的改進。

由於太空梭強大的運輸能力,已經能夠將長達十多米的貨運送到太空上,這樣就給了桁架結構空間站發展的契機。桁架結構的特點是可以在桁架上安裝多種功能模組,比如國際空間站的P6桁架和太陽能電池板長度達到73米,品質只有1.5噸,顯然這是一個大體積、低品質的模組,只能用太空梭的貨艙運輸。其他桁架結構長度有數米至數十米不等,太陽能電池板就對接到桁架上,主體艙室也掛在桁架上,於是我們看到了一個長度達到100多米的空間站主體結構,品質也達到了400多噸。

圖注:國際空間站整體結構,桁架結構的使用使得空間非常大

圖注:建造國際空間站的時候,太空梭的貨艙幫了不少忙

圖注:多艙對接模式比較緊湊,和平號與太空梭對接時,操作空間就非常小

從以上簡單對比可以看出,桁架結構的空間站能夠支援一個很大的結構,可以攜帶更多的太陽能電池板,艙室對接也能擴大,畢竟桁架的空間足夠大。節點艙對接的空間站模式有侷限性,規模不會非常大,受限於各功能艙的大小和介面。從損害管制上看,桁架結構的損害管制比較到位,更加安全,多艙結構對接的空間站一旦出現漏氣或者火災,比較容易蔓延起來,因為每個功能艙之間理論上是連線在一起的。桁架結構的功能艙可以分離,也可以對接,因為桁架上有足夠的空間進行移動。桁架就像一個晾衣繩,可以外掛許多模組。但桁架結構在組裝上有困難,需要太空梭這樣的大容量貨艙,如果沒有太空梭,那隻能用火箭發射,火箭整流罩有尺寸限制,因此桁架結構的空間站難以發展。

圖注:桁架結構的空間站能夠擴充套件規模

圖注:和平號空間站顯得相當緊湊

多艙結構的空間站沒有超大型結構,能夠適應火箭的整流罩尺寸,只要一個多功能節點艙,理論上就能對接6個艙室,更加容易建造。國際空間站主體是桁架的,但在功能艙的對接上,也採用了和平號模式,桁架主體上主要用於太陽能電池板的懸掛,這樣可以為空間站提供更多的電力。由於桁架尺寸足夠大,太陽能電池板可以充分利用巨大的空間優勢,獲得更多的太陽能。如果說到空間上的優勢,那麼桁架結構可以對接更多的飛船,有利於後續規模的擴大。

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