10月31日，随着梦天实验舱成功发射，航天科技集团五院抓总研制的中国空间站将以天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三舱为基本构成，形成T字构型，开展后续各项实验任务。2022年11月3日15时12分，神舟十四号航天员乘组成功开启舱门，顺利进入梦天实验舱。五院技术专家表示，T字构型令中国“太空家园”更加舒适高效。

中国空间站效果图

航天科技集团五院技术专家介绍说，中国空间站三舱布于同一平面，形成T字，可谓巧夺天工。两个尺寸、质量特性大体一致的实验舱对向布置，形成T字的一横;利用每个实验舱自身近20米长的结构，结合各自资源舱末端配置的双自由度太阳翼驱动机构，两对大型太阳翼成为T字一横远端的两个“大风车”，不管空间站以何种姿势飞行，都能照上太阳从而获得高效的发电效果;问天、梦天两个实验舱的气闸舱分别位于T字一横的端头，正常工作泄压或异常隔离时均不影响其他密封舱段构成连贯空间，保证了安全性。

 梦天实验舱

作为T字那一竖的天和核心舱，在这个对称关系中仍然保持着前向、后向、径向三向对接的能力。后向对接货运飞船，使得组合体可以直接利用货运飞船的发动机进行轨道机动;前向、径向两个对接口不仅可以接纳两艘载人飞船实现轮换，而且保持正常三轴稳定对的姿态时两对接口都在轨道平面内，即可让载人飞船在轨道面内沿飞行方向和沿轨道半径方向直接对接，无须对接后再转换对接口。

为让T字构型更加稳定可靠，航天科技集团五院高度关注中国空间站的系统集成，独创性地一体化设计出整站三舱，构建了一个“组合体核心”，作为“最强大脑”对整个空间站进行统一管理，保证各舱段、飞行器动作协调，并且在通过信息和能源网络并网实现系统重构后，正常情况下能实现资源的统一优化使用，故障情况下则有了更多的系统冗余。

这样的总体设计，充分体现了中国空间站建设“在规模适度条件下追求高效率”的目标，具有极高的资源利用效率和较强的系统冗余度。

系统集成汇聚奇思妙想 三舱“联手”打造“和谐天宫”

2022年，中国空间站进入全面建造阶段，问天实验舱、梦天实验舱与核心舱相继完成交会对接，通过舱段转位操作，将两个实验舱分别停泊于核心舱节点舱IV、II象限停泊口，在轨完成空间站T字构型组合体组装，以三舱段组合形成基本构型转入运营阶段。这一期间，发射的由航天科技集团五院抓总研制的2艘载人飞船及2艘货运飞船配合完成空间站组装建造。其中，天和核心舱作为空间站组合体控制和管理主份舱段。问天实验舱主要任务是具备空间站组合体统一管理和控制能力，具备与核心舱进行交会对接、转位和停泊的能力;支持航天员在轨长期驻留，提供专用气闸舱，具备出舱支持能力;支持开展密封舱内、舱外科学实验和技术试验。

梦天实验舱则具备载荷自动进出舱能力。从各舱段到组合体，其构型都是系统功能驱动的结果。为让每个舱段构型设计能够满足发射和独立在轨飞行的要求，航天科技集团五院充分考虑组合体作为完整系统形成有利于在轨长期工作的构型，细致开展设计验证工作，确保空间站组装手段可行可靠。

考虑到天和核心舱前端是节点舱，后端也要有对接口和人员通道，因此，航天科技集团五院将资源舱设计为直径达 到包络上限的环形，“套”在密封通道之外。而对于密封舱 部分，设计师们将其分为大小直径两个柱段，帆板、中继天线、机械臂等大尺寸舱外设备都布置在小柱段，从而使其加上了各种“外挂”后的外包络仍在火箭整流罩允许范围内。小柱段内部则不能布置大尺寸设备，用于航天员生活休息。 就这样，核心舱演化出了大小尺寸密封舱加大直径资源舱的模样，同时各部分沿轴向形成节点舱-小柱段-大柱段-资源舱的顺序。基于这样的排列顺序及设备布局，发射时重量较轻的小柱段在上，有利于整体基频和强度设计，减少结构重 量;入轨后，航天员生活区能够与工作区分开，相对安静、私密并且离节点舱近，应急情况便于撤离。

同时，考虑到问天实验舱和梦天实验舱没有前后对接的需求，只在一端对接即可。航天科技集团五院对两个实验舱的资源舱采用了传统的小尺寸“实心”布局，外部则布置帆板和天线。

此外，为兼顾到组合体构型，航天科技集团五院全力确保问天实验舱和梦天实验舱的尺寸、质量特性大体一致，从而获得整体构型下较好的动力学特性，而且从布局上都采用了工作舱—气闸舱—资源舱的顺序。这一设计，可让实验舱在对接之后，使气闸舱成为所有密封舱组合的“端部”，可以在实验舱出现紧急情况时及时与其他舱段隔离，确保中国空间站在轨稳定运行。

文/广州日报·新花城记者：肖欢欢 通讯员：母国新、潘晨

图/广州日报·新花城记者：肖欢欢 通讯员：母国新、潘晨

广州日报·新花城编辑：蔡凌跃