中国空间站为什么不采用桁架式结构？

　　不采用桁架结构，正好体现出我国科技学家的思维世界一流。
　　第一、我们国家建的是永久性空间站。
　　很多人也许会说我在吹牛逼，空间站哪里有永久性的，原来我也这么肤浅地认为过。
　　但是当我看到我们国家的空间站将会有两个核心舱后，一种放射性的思维在我脑子里的很多小洞瞬间大开。
　　哦，脑子里那是洞不是坑。
　　回到主题上，我们国家的空间站是一个小规模的空间站，采用三舱结构，呈T型，而且具有扩展能力。未来如果有需要可以在T的头顶上再发射一个核心舱，然后再建一个T结构。
　　说到这里你们想明白没有？
　　从理论上讲，我们的空间站在T型结构上不断对接T，如果一来有什么好处呢？
　　最大的好处就是，当最早的三个舱组成的T老化后，我们可以把它剪掉，如此一来剩下的T则可以作为空间继续使用。
　　由此，我们走的是新T换老T的路线，不会因为最早发射的核心舱老化，而导致整个空间站报废。
　　老化掉的部分，我们剪掉不就Ok了，由此我们空间站使用的结构是一种永久性扩展的结构。
　　你们觉得牛不牛逼？
　　第二、桁架结构存在致命的缺陷。
　　当然国际空间站的桁架是美国人建造的，主要目的是为美国的实验舱提供电力。
　　美国人建如此庞大的桁架，一旦桁架老化，要拆卸或者要更换都是一项巨大的太空工程。
　　说句难听得那么大的桁架，在拆的时候，只要稍微不注意碰到了各种空间舱，都会让空间舱报废，严重的还会发生重大的灾难。
　　而且桁架一更换，美国的实验室肯定是没有电力做实验的。
　　单单这两点就让桁架结构暴露无遗。
　　当然了，人家美国人没想过更换桁架，只要寿命一到跟着整个空间站报废就行。
　　一提到空间站报废，俄罗斯和日本就伤心不已。
　　日本发射的空间舱还没有用多久呢，而且俄罗斯也有新的空间舱要发射上去，但是国际空间站的寿命只有几年了，到时候会造成这些新发射上去的舱没有到寿命周期就要跟着空间站报废了。
　　但是如果采用中国的T型结构就不一样了，新舱永远和新舱在一端，老舱和老舱在一段，当老舱不能用的时候，就让老舱脱离空间站，而新舱继续使用。
　　中国空间站不采用桁架结构是因为我们已经解决了用电的问题。
　　过去由于太阳能电池板的电能转化率不够，而美国的实验舱里的仪器又太多，所以必须采用桁架结构安装大量的太阳能电池板，才能给给实验舱提供充足的电力。
　　但是我们国际空间中采用了最新的柔性太阳能电池板，电能转化效率达到30，已经解决了我们实验舱众多仪器的用电需求。
　　如此一来，我们为何要学美国再去搞个桁架。
　　桁架对我们国家的空间不但没有用，反而是个累赘，那个东西是落后的美国才要去用，我们不需要那玩意。
　　一来是没有必要，二来是我们没有航天飞机，无法建造桁架式空间站。
　　我们的空间站是由我们自己建造并运营，因此能建造的规模有限，而在有限规模的情况下，十字型的结构是最实用且简便的。
　　国际空间站这种桁架式的结构，没有航天飞机是建造不出来的，也就是说在建造时大量使用了航天飞机。国际空间站上的舱段很多，但是拥有变轨和姿态控制能力的只有那么几个舱段。而拥有变轨和姿态控制能力，是飞船对接的基本要求。
　　虽然舱段没有这些能力，但是航天飞机具有，所以都是把这些舱段放在机舱里由航天飞机发射并对接上。当然我们也可以在舱段上加装上面级火箭，使得无动力的舱段也可以对接上飞船。但问题是，这会增加火箭的运载负担和成本，而且还没航天飞机灵活。
　　能源问题也是一个重点，我们可以看到国际空间站上那长长的太阳能电池阵列。因为那时候太阳能的效率并不高，只能是以数充质，加大太阳能板的面积提高发电。国际空间站上的舱段众多，如果每一个舱都配备太阳能电池板，那会很杂化。而且还存在一个甲飞船的太阳能板挡住了乙飞船太阳的问题，导致乙飞船的太阳能板发电效率下降供电不足。这时候就需要把飞船的太阳能板集中起来，形成阵列。
　　2021年4月29日上午11时许，在海南文昌航天发射中心，搭乘长征五B遥二运载火箭的天和号核心舱顺利发射升空。作为我国天宫空间站的首个舱段、也是核心舱段，天和号核心舱在今明两年内不仅要对接问天、梦天号试验舱，同时还要承担起未来整个天宫空间站的在轨飞行任务控制能力，所以在长度不到17米的天和号核心舱上，集成有对接其他航天器的节点舱、承担航天员生活休息的生活舱和控制舱、任务舱、资源舱三大舱段五个舱室。
　　随着天和号核心舱的顺利发射，我国也公布了整个天宫空间站的结构图，从整个结构图中可以看到天宫空间站的结构设计和当前在轨运行的国际空间站所采用的桁架结构完全不同，我们的天宫空间站采用的还是第三代和平号空间站使用的积木型模块化结构设计，只是进一步优化了空间站的模块化拓展能力。所以很多人就会质疑为什么天宫空间站不采用更先进的第四代桁架式结构设计、反而要采用上一代的积木型结构设计呢？
　　一、从第四代也就是当前国际空间站采用的这种桁架式结构设计来看，当初美俄等国为什么会采用桁架式结构设计？在国际空间站建设之前，独立后的俄罗斯可是完美继承了苏联在建设和平号空间站时期所积累的积木型结构经验和实力，同时期美国在大型空间站设计上反而没有俄罗斯有经验，但是为什么国际空间站要放弃更成熟的积木型结构、转而采用桁架式结构设计呢？
　　这就要从唯一的第三代空间站和平号空间站说起了，和平号作为第三代空间站，发展初期恰值冷战热潮时期的上世纪70年代中期，苏联为了进一步强化空间站的多任务扩展能力，撇弃了之前礼炮系列空间站的单一大舱段在建设方面的困难，在第三代的和平号空间站上采用了模块化设计概念，这意味着空间站建设不再和之前需要超大运载力的火箭一次性发射入轨，只需要通过火箭多次发射、近地轨道对接组装的方式扩展升级成一个功能更加完善、重量和体积更大的大型空间站，既增加了整个空间站的重量和体积、又降低了每次航天发射的载重需求，每一个模块舱也可以在保证接口一致的情况下具有完全不同的独立功能。可以说和平号空间站的发射，不光成功的奠定和验证了多舱模块化、扩展化概念的实现，更是通过这种积木式的搭建方式将主体结构、能源控制系统、轨道和姿态控制系统、计算机系统、环境与生命维持系统、宇航员生活与工作区域、载人和货运驳接、出舱行走和气闸舱、科学研究等模块优化布局糅合或分列在不同舱段内，效率大大提升。
　　到第四代国际空间站建设的时候，由于国际空间站属于多个国家联合开发的一项航天项目，所以在国际空间站上需要实现的功能也越多，特别是需要满足更多人数航天员的长期在轨停留、不同国家、不同类型的飞船等航天器同时对接、更多航天科研任务的实施，都使得整个国际空间站所需的舱室更多、供电要求也更高。但是上世纪90年代国际空间站研发的时候，那个时候航天器使用的太阳能帆板光电转换效率还不是很高，面对更大的用电需求下，国际空间站只能装备更多的太阳能帆板，这也是为什么我们看到国际空间站两侧搭载了多达16片尺寸巨大的太阳能帆板的原因所在。
　　但是对于整个国际空间站而言，虽然其主要包括美俄日欧等多个国家的不同舱段组成，但是现有的七八个舱段仍然不足以留够更大的空间安装多达16片尺寸巨大的太阳能帆板，所以只能将16片太阳能帆板单独设计在主要舱段两侧，而用于连接16片太阳能帆板和帆板与舱段之间的结构就是桁架，等于说桁架自身的唯一用途就是承担16片太阳能帆板和功能舱之间的支架连接作用。
　　二、对于我国在建的天宫空间站而言，借助于后发优势，在我们建设空间站的时候，太阳能帆板的光电转换效率更高了，这就使得天宫空间站并不需要面积更大、数量更多的太阳能帆板便可满足供电需求（这也是为什么只有6片太阳能帆板的天宫空间站供电功率却比拥有16片的国际空间站供电能力还强的原因所在），那么我们就不需要单独设计实际上功能单一、很鸡肋的桁架结构了，只需要在核心舱、两个实验舱自身结构上装载所需的太阳能帆板即可满足各个舱段的供电需求。毕竟桁架的重量也不轻，而且桁架自身没有动力系统，如果还是延续第三代这种火箭发射升空、近地轨道组装的模式下根本不可能实现，毕竟国际空间站建设时期，尺寸巨大、但是没有任何动力的桁架结构都是具备天地可控往返能力的航天飞机依靠自身动力飞行、并借助自货舱内的机械臂对接完成。而我国没有航天飞机可用，所以想要对接发射无动力的桁架属实有点难。
　　加之天宫空间站是我国自主研发、发射的，属于我国独有的航天器，我们国家也没有航天飞机、现有运载力最强的长征五号B也只是一枚一级半结构的运载火箭，依靠火箭自身入轨能力根本不足以将无动力的舱段与其他舱在轨对接，所以采用结构更加简单、发射要求更低、任务扩展能力也不差的第三代积木型模块化设计结构更合适，而且积木式结构相比国际空间站建设过程中尺寸巨大的桁架离不开航天飞机的帮助而言，单个舱段都有动力、电源，可以自主对接组装更为方便可靠，当然缺点也有就是每个舱段必备动力、电源、散热等系统也增加了复杂性和成本。
　　三、最后有没有从近期官方公布的天宫空间站所采用的的三舱T型结构设计和未来拓展图看出什么端倪出来？现阶段公布的天宫空间站只是包括天和号核心舱、问天、梦天号实验舱和一个伴随飞行的巡天号光学舱组成的T型结构，但是这个T型结构设计每个节点都具备更大的扩展能力，比如现阶段天和号实验舱已经发射成功，但是地面上还有一个备份核心舱，为了不浪费，我们可以将其也发射升空，直接对接在天和号核心舱的前部节点舱位置或者尾部，搭建出更多的T型结构出来，从而进一步扩展整个天宫空间站的多任务科研能力。
　　而这种衍生的T型结构设计背后，不仅使得天宫空间站在未来具备更大的扩展能力，可以从现有的三舱、几十吨重量扩展成七八个舱、甚至更多舱、重量也从几十吨提升到几百吨的超大空间站；同时随着空间站的舱段使用年限增长后，未来我们可以用新组建的T型结构替代老旧的T型结构完成更多的航天任务，而老旧的T型结构功能并不是整个天宫空间站最为核心的舱段，所以可以将其分离后坠入大气层，避免其成为新一代空间站的累赘舱段。
　　很高兴能够看到和回答这个问题！短桁架用于容纳具有两个自由度的大型柔性太阳能电池翼，避免了第三代太阳能电池翼重叠的相关问题，预计这将影响国际空间站大型桁架设计的能源效率。目前，国际空间站似乎有很多不合理的设计，美国和俄罗斯的标准在很多地方都不统一，造成了冗余和浪费。
　　例如，用于对接网络段的宁静号节点舱是19吨，这不是用于科学研究的。在国际空间站实际用于研究实验的十多个舱室中，只有三个模块，即命运舱、哥伦布舱和希望舱。在美国、日本和欧洲，大约可以安装23个柜子。俄罗斯是较小的一方，只有8个。
　　各种复合管被用来测量热循环前后的机械和光学特性，并标记空间站的位置。测量有以下特点：膨胀和收缩模量、热膨胀系数、太阳吸收系数和发射率。损坏程度也必须在低冲击速度和热循环后测量。这些特性和损坏程度在66。7101。1N的热循环后估计为3000、7000和10000次。温度与表面吸收的辐射特性有关。国际空间站（ISS）是基于模块的端到端桁架，也就是说，它也被称为永久空间站，因为它预计将运行20年以上。
　　同时，它本质上是一组混合模块和舱口悬挂，以充分利用成熟的技术，减少与建设有关的困难、成本和风险。
　　作为国际空间站发射前世界上最重要的空间站，也是唯一的第三代空间站，它采用多模块组装和模块化结构，用于创建永久性空间站，将容纳主要结构、能源控制系统、轨道和空间系统控制、计算机系统、环境和生命保护系统以及宇航员生活和工作区。模块的优化组合或细分，如人员和货船的上岸、驾驶舱和气闸的退出、科学研究等，可以显著提高不同细分领域的效率。在高效光电转换的基础上，天宫大厦采用三节点砷化镓电池，可以为国际空间站供电，这意味着便宜的短桁架可能比大型空间桁架更昂贵。
　　天宫的发电能力不仅可以满足目前结构部分的需要，还可以满足扩大180吨部分的需要。研究室的规模将更新空间站的记录，综合研究能力也将超过国家空间站。反夸张是在不到一半的体内实现的，这显然反映了时代和技术的进步。
　　目前，太阳能电池板的使用效率高于s。在大型太阳能弹性电池天宫的机翼上，使用了三链砷化镓电池，可实现30的转换率；在电池的两翼，主舱的机翼上产生了超过100kW。国际空间站上的太阳能电池板的效率只有15，而且随着时间的推移，它已经过时，这进一步增加了差异。
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　　因为外太空空间广阔，需要伸展，方便接收和发送信息，同时应该也有太阳能光板吧。这个真不懂了。瞎蒙的
　　美国的天空实验室、苏联的礼炮17号、中国的天宫12号，为一二代单体空间站（或称太空实验室）。
　　苏联和平号、中国空间站为第三代积木式空间站。
　　国际空间站为第四代桁架积木结构空间站，建设桁架结构空间站需要用到航天飞机。
　　航天飞机能把大型的桁架构件和各模组放进巨大的货舱里，通过机械臂和太空行走进行装配。桁架结构空间站集中供电，各个舱段不需要再布置独立的动力、电力、散热系统，桁架提供了更宽阔的设备安装区域和观测条件，空间站也能做的很大（目前为420吨），专用的大直径货运对接口可以更换整个实验机柜，但是施工难度大，投入高。苏联原来计划的和平二号也需要用到暴风雪号航天飞机。
　　对于没有航天飞机的国家只能给各个舱段加上独立的动力和电力系统进行对接，增加了系统的复杂性和成本，存在太阳能电池板互相遮挡降低供电效率、空间局促容易与飞船碰撞（俄罗斯就撞过）、扩展能力受限等缺点。
　　如图，国际空间站的建设俄罗斯只进行了4次火箭发射，剩下的30余次发射组装全部由航天飞机完成。航天飞机服役生涯里三分一的任务都是用来建设国际空间站，出动费约587亿美元，占到了空间站建设费的近40
　　587亿美元啊，这么败家也只有美国干得出来
　　我是小白，瞎说几句。
　　第一个空间站，就想着跟多国合作的国际空间站比
　　根本原因：没钱。四代空间站不管是建造还是维护都是天文数字，美俄日欧加等国共同建造维护，也是力不从心，不然早就建个新的了，也不至于修修补补，延期服役。我们啥时候GDP赶上他们总和了，也许独自造个大的吧〔捂脸〕，可是到那时候，估计月球基地和火星基地都有了。
　　技术原因：桁架搭建需要大机械臂，多次太空出仓行走，大运力火箭，把美国航天飞机累够呛，一遍一遍的运我们太空行走就一次，时间还短，机械臂好像一次没有，所以技术上还是不要跨度那么大嘛，走的稳一点是对的，至于航天飞机〔我想静静〕
　　这方面你可以看看巅峰高地的文章，那里有详细的介绍，另外不要以为那种结构就是最好的
　　中国空间站目前处于发展阶段，首先要解决的是‘有和无’的问题，为下一步的探月和探火积累经验。所以在设计上力求简洁可靠和实用。在工程领域有一个说法，就是越是复杂的设计可靠性越低。衍架式结构类似于工地用的塔吊，一节一节组装形成完整的结构框架，这对于地面上工程应用是毫无阻力的，但是对于在太空中的组装却是困难重重的。所以这种设想在目前的空间应用上还是难以实施的。
　　没有航天飞机，国际空间站的桁架是航天飞机运上去，而且国际空间站的桁架是核心仓的外挂