近日，由中國航天科技集團(tuán)有限公司五院抓總的中國空間站航天技術(shù)試驗領(lǐng)域再獲新成果，其空間高效自由活塞斯特林熱電轉(zhuǎn)換試驗裝置按照試驗方案，順利完成我國首次技術(shù)在軌試驗，熱電轉(zhuǎn)換效率等綜合技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。
空間高效自由活塞斯特林熱電轉(zhuǎn)換裝置整機(jī)狀態(tài)
航天技術(shù)試驗領(lǐng)域是空間站應(yīng)用任務(wù)的一個重要領(lǐng)域。該領(lǐng)域面向國家重大專項技術(shù)驗證需求和航天技術(shù)發(fā)展前沿，開展制約我國航天領(lǐng)域長遠(yuǎn)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)研究，為未來我國航天技術(shù)發(fā)展和空間應(yīng)用提供有力技術(shù)支撐。
斯特林熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)是空間新能源的關(guān)鍵技術(shù)之一，采用閉式循環(huán)往復(fù)活塞式斯特林發(fā)動機(jī)將熱能轉(zhuǎn)換為動能，并通過耦合線性交流發(fā)電機(jī)將動能轉(zhuǎn)換為電能。
作為航天器電源系統(tǒng)新技術(shù)，斯特林熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、效率高、質(zhì)量輕、啟動快、振動小及噪聲低等優(yōu)點，將熱能高效轉(zhuǎn)化為電能，能夠減少對傳統(tǒng)太陽能的依賴，在未來載人月球及深空探測等空間任務(wù)中，具有廣闊的應(yīng)用前景。
雙機(jī)對置自由活塞斯特林熱電轉(zhuǎn)換器
航天技術(shù)試驗領(lǐng)域空間高效自由活塞斯特林熱電轉(zhuǎn)換試驗裝置由五院510所研制，安裝于空間站夢天實驗艙航天基礎(chǔ)試驗機(jī)柜內(nèi)，入軌后已先后完成了在軌測試和三次在軌試驗。
在軌試驗中，斯特林熱電轉(zhuǎn)換試驗裝置熱冷端整機(jī)全程運行穩(wěn)定，性能指標(biāo)超出預(yù)期驗證目標(biāo)，其中熱電轉(zhuǎn)換效率(同等溫比條件下)等綜合技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了國際先進(jìn)水平。同時，斯特林熱電轉(zhuǎn)換裝置在熱端加熱、冷端散熱、熱能與機(jī)械能和電能之間的高效轉(zhuǎn)換、機(jī)器起振、諧振、穩(wěn)定工作等方面均達(dá)到非常優(yōu)異的水平。
空間高效自由活塞斯特林熱電轉(zhuǎn)換裝置合蓋前狀態(tài)
值得一提的是，在本次試驗和測試過程中，由航天五院總體設(shè)計部抓總研制的航天基礎(chǔ)試驗機(jī)柜，為試驗裝置提供了穩(wěn)定的供電、信息、熱控等各接口的支持，確保了試驗裝置在軌試驗環(huán)境受控。
在航天基礎(chǔ)試驗機(jī)柜的有力支持下，試驗順利開展，驗證了空間微重力環(huán)境下雙活塞自由運動的間隙密封、雙活塞相位保持等關(guān)鍵技術(shù)，獲取了空間環(huán)境下雙自由活塞精確的運動相位保持及漂移特性、動力學(xué)與熱力學(xué)強(qiáng)耦合特性等關(guān)鍵參數(shù)。
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