2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱顺利在酒泉卫星发射中心预定落区着陆，三名航天员安全、顺利返回。在保障这艘在轨时间最长、返回时间最快、在轨并网供电次数最多的神舟飞船正常运行、安全返回的工作中，中国航天科技集团八院811所研制的电源分系统交上了完美的答卷。

返回前的“模拟大考”，完美

自2021年10月16日发射，神舟十三号已成功运行近6个月，是在轨时间最长的载人飞船。

为了确保飞船安全返回，一个多月前，神舟十三号电源分系统顺利通过了一场返回前的 “模拟大考”。

811所神舟飞船电源分系统主任设计师钟丹华介绍，电源分系统配合总体对神舟十三号上所有的设备进行加电，对这些设备一一进行开机巡检，“因为在与空间站成功对接后，飞船上许多设备进入关机状态。在轨运行期间，电源分系统仅需提供1/2到1/3的额定能量。开机巡检，是对电源分系统在额定负载下的供电能力的考核。” 

同时，配合总体开展飞船的能量平衡分析，进行故障预案的推演和发电能力的评估。结果显示，神舟十三号在轨运行期间，电源分系统整个供电状态非常好，“虽然已经在轨工作近6个月，太阳电池翼的发电能力和飞船入轨初期基本没变化”，钟丹华说道。

并网供电6次，智能

神舟十三号停靠在空间站核心舱的径向口，太阳帆板会被核心舱大型柔性太阳电池翼和大柱段舱体等遮挡，导致飞船在光照区供电能力受到影响。在轨期间，神舟十三号与空间站成功开展了6次并网供电，充分验证了空间站的智能用电模式。

钟丹华介绍，“神舟十三号在轨的六个月，经历了空间站组合体对地飞行、惯性飞行，以及天舟二号转位试验等复杂遮挡情况。6次并网供电最短2天，最长5天，确保飞船正常运行的同时，考核了电源分系统适应全遮挡工作的能力，也验证了空间站核心舱的径向口最大提供载人飞船1400瓦供电能力的设计指标。”

在并网供电期间，即将面临“退役”的神舟飞船“老将”镉镍蓄电池也“卯足了干劲”。并网供电最长5天，这期间镉镍蓄电池处于不充电不放电、荷电搁置的状态。而镉镍蓄电池具有记忆效应，这种并网期间不充不放、在轨期间浅充浅放、自主飞行期间深充深放的不断变化的情况对其工作并不友好。811所研制人员经过长期的实验摸索和验证，通过调整飞船的充电曲线、增加充电倍率的变化，让镉镍蓄电池在不同工作状态转换过程中也可以保持性能稳定，确保能源供给的正常安全。

5圈快速返回，保障

据悉，神舟十三号飞船将首次采用5圈快速返回的方案，分离到落地仅需10小时。从6.5小时的快速对接，到10小时的快速返回，航天员的乘坐舒适度更高了。

首次采用5圈快速返回的方案，对于电源来说，得益于研制团队在神舟十二号返回时制定的详细供电保障方案，电源分系统精确制定了工作模式转换调整程序、开展了能量平衡分析和预计，配合总体完成了正常返回、快速返回和应急返回等不同返回模式下电源保障方案。

同时，配合总体开展了故障预案的推演。据钟丹华介绍，由于此次是首次在径向复杂遮挡条件下，开展组合体分离等返回动作，电源的重点工作是保证在任何角度和工况下，飞船能够安全地实施分离，顺利进入自主飞行状态。“电源分系统需要根据太阳入射角和遮挡情况，制定飞船实施分离期间的供电保障方案。从目前预计的返回时间来看，太阳入射角比较理想，可以说是一个比较柔和的返回过程。”

与时间赛跑，“疫”战

神舟十三号的返回，对于电源分系统地面支撑人员来说，是一场前所未有的挑战。

疫情限制了人员流动，为确保神舟十三号在返回期间，电源分系统地面监控工作的可靠执行，811所研制人员制定了“三地联动”飞控策略。

钟丹华说，“北京、酒泉、上海，三地同步神舟十三号返回电源分系统地面监控工作。其中最挑战的在酒泉。从进入酒泉基地，到神舟十三号返回，中间仅有一天的时间。我们需要在这段时间内，启动各种设备、打通与北京的通讯链路，这是一场与时间的赛跑，确保特殊时期，保障航天员成功返回。”

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