作为空间站工程航天技能实验范畴的抓总研发单位，航天科技集团五院为空间站梦天实验舱装备了航天根底实验机柜，给各类在轨载荷供给机、电、热、信息等保证条件，支撑各类实验项目在轨翻滚施行，为航天新技能的立异展开供给了强壮的验证渠道。该机柜在轨3个多月以来，成功展开功用测验和部分载荷实验，现在产品状况杰出。

　　实验机柜的规划寿数为15年，配套近百台设备。考虑到空间站运营期间机柜渠道才能的晋级换代，实验机柜结构需满意设备在轨替换的条件，以便航天员高效快速地完结相关操作。“机柜在规划上支撑在轨翻转，可为航天员在轨保护修理供给最佳操作，模块化的布局规划则便于机柜渠道按功用分区晋级优化。”航天科技集团五院空间站航天技能实验范畴整体副主任规划师尹钊表明。

　　实验载荷不同，对在轨实验空间的要求也多样化。为此，统筹用户需求和模块化规划成为处理多样化需求和载荷接口标准化的最佳方法。据悉，实验机柜的结构组织子体系可供给13种实验空间，依照用户需求组合装置载荷单元，在轨完结自在匹配。“浅显地讲，便是经过‘私家定制’模块化空间，让不同类型的‘抽屉’像俄罗斯方块相同填满整个机柜。”尹钊如此描绘。

　　在15年的寿数期间，实验载荷需频频在轨替换，而不同类型实验项目的在轨实验周期又不同很大。如何为实验载荷供给足够“养分”，一起又便利航天员操作呢？研发人员经过3D打印生成轻型化的螺旋电缆，在为实验载荷供给足够配电和信息支撑的一起，还能够随载荷单元将人机操作界面伸出柜体，让航天员可视、可达地高效操作，可谓实验载荷的“生命脐带”。

　　载荷实验会发生热量，这就需求热控子体系对载荷环境的温度进行办理。“假设将实验机柜比方成一栋大楼，那么这栋大楼最多可包容13位房客(实验载荷)，而热控子体系便是这栋大楼的环境管家——别看它的体量不大，装备可不低，包含通风子体系、液冷子体系和抽真空子体系，总散热才能不小于1500瓦。”尹钊形象地比方道。

　　热控子体系为每个“房间”都装备了“中央空调”——通风子体系。“每个载荷在旁边面开些较小的通风孔，背部开个较大的回风口，整个进程由载荷风机驱动，让凉风从小孔进入载荷单元内部，由回风口带出热量，进入风道汇总，最终经过气液换热器将热量传递给冷却液路带走。”尹钊解说说。每位“房客”的体质不同，如何将空调设置到合适的温度呢？本来，每个回风口上都装置了风量调节阀，具有5挡开度，能够依据“个人”体质状况调大或关小，既“因人而异”，又能合理分配有限的资源。

　　假设“房客”是“高热耗载荷”，“吹空调”不能满意它的要求，怎么办？此刻，液冷子体系就会预备一张“水床”(冷板)，让高热耗设备“躺”在上面，经过活动的液体带走热量，舒舒服服地展开实验。液冷子体系能够为0位、1位、2位“高热耗载荷”服务，并完结载荷的在轨重构和替换。

　　当某位“房客”需求在真空环境进行实验时，就要用到抽真空子体系了。经过软管和气路快断器，将实验载荷同抽真空体系衔接，翻开阀门后，载荷空间的气体就被排散到外太空去，简略而又有用。

　　为机柜本体和实验载荷供给足够动力的，是配电子体系。该体系能否正常作业，直接联系到机柜各实验装置的使命胜败和航天员的操作安全。

　　据尹钊介绍，为保证供电体系肯定安全，研发团队在规划配电通路时，还供给了多条供电毛病形式对策，“尤其是针对整柜母线无法断电的状况，开宣布指令与手动开关可一起断电的作业形式，让航天员能够手动完结整个实验机柜的紧急断电操作”。

　　针对多载荷能量传输，研发团队立异规划理念，不只满意集成化和轻量化的规划要求，大幅削减分量和体积，还提高了整个配电子体系的安全性、牢靠性和灵活性。

　　电衔接器和线缆是实验机柜传输数据的根底。低频电缆、以太网电缆、总线电缆、螺旋电缆……针对实验机柜内复杂度极高的电缆规划，研发团队依据机柜本体结构、设备布局、空间环境等多约束条件，选用分布式配电架构和标准化电缆网规划，完结了最小价值的区域配电以及最小耦合联系的电气衔接。

　　作为信息操控中枢，信息办理子体系建立的“神经体系”能够操控实验机柜和实验载荷在轨正常工作。该子体系所运用的光纤通讯链路，是实验机柜和外部空间使用体系的仅有数据传输通道，可谓机柜对外通讯的“第一道大门”，承担着交流与打包柜内载荷数据、处理和分发上行指令数据的重担。“实验载荷在轨获取的名贵实验数据，都是经过它来联通六合。”尹钊着重。

　　信息办理子体系还装备归纳办理设备，既完结了柜内4路载荷的配电和热控产品的配电、操控功用，又肩负着载荷的收集、遥测、下传、转发指令等重担。一起，该子体系装备的无线收发设备还可支撑无线终端快速接入，保证舱内高速WiFi全掩盖。“针对大容量载荷数据的在轨存储，咱们规划了简洁易懂的文件存储架构，为载荷数据的存储与回放供给牢靠技能支撑。”尹钊弥补道。(光明日报 本报北京2月9日电 本报记者 张 蕾)

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