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“快递小哥”与“宫二”完成初吻,“上海造”对接机构实现大吨位航天器对接新突破
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来源:上观新闻 作者:刘锟 2017-04-22 17:16
摘要:之前的神舟八号、神舟九号、神舟十号与天宫一号,神舟十一号与天宫二号的交会对接是两个8吨对8吨航天器的对接。而这次天舟一号重量为13吨,是目前我国发射的重量最大的航天器。

靠拢、接触、锁紧……经过一系列动作后,“快递小哥”天舟一号成功与客户“天宫二号”实现自动交会对接,“送货上门”。按计划,天舟一号与天宫二号组合体将开展推进剂在轨补加,以及空间应用和航天技术等领域的多项实(试)验。

 

 

从这次交会对接看,基本程序与步骤与之前对接基本一致。但又有所不同,最重要的表现是,这是一次“重量级”大吨位航天器的对接。

    

之前的神舟八号、神舟九号、神舟十号与天宫一号,神舟十一号与天宫二号的交会对接是两个8吨对8吨航天器的对接。而这次天舟一号重量为13吨,是目前我国发射的重量最大的航天器。众所周知,两个物体的重量越大,相互碰触时生产的碰撞力就更大。为此,对接机构研制单位上海航天技术研究院专门攻克了“大吨位”对接难题,系统性提出了可控阻尼的控制思路,通过可控阻尼器单机产品、改进型传动缓冲对接机构产品以及分系统级的整机、缓冲等全覆盖的考核措施,满足了本次及后续任务的需求。

    

上海航天技术研究院交会对接机构研究室主任靳宗向表示,这次上线的第二代对接机构能够适应未来空间站建造阶段8-180吨各种吨位、各种方式的对接,包括偏心对接。

    

空间对接机构一般分为杆-锥式对接机构和周边式对接机构。杆-锥式对接机构的优点是结构简单、自身质量和外形较小。缺点则是通道狭小,不能为航天员提供进出通道,且每个部分功能不能互换。为了能使航天员和货物方便的直接通过对接后形成的通道进出对接航天器系统,苏联和美国于1975年共同研发了导向瓣外翻的周边式对接机构,并在此后相继研发了改进型号APAS-89和APAS-95,以应对越来越重、越来越大的航天飞机、货运飞船及载人飞船与空间站对接的问题。

    

我国要想建立自己的空间站必须掌握交会对接技术。当时,就自主研制还是引进国外成熟技术,曾是一道中国载人航天研制团队的难题。据中国载人航天工程载人飞船系统、空间实验室系统副总师张崇峰回忆,当时通过摸底和询价,得知俄罗斯方面仅购买他们对接机构技术的设计专利费就要1亿美元,然后引进成熟的技术和现成的产品还要花一大笔费用。“中国要建成自己的空间站,对接机构需要的可不是一两套,这样算下来简直是一笔天文数字。”更关键的是,如此关键的技术不能自主控制,也可能影响空间站建设步伐,延误时机。

    

于是,一条自力更生、自主创新的道路便由此展开。而“接单”的正是上海航天技术研究院。1995年初,上海航天技术研究院成立了对接机构研制队伍,当时这个团队仅7人。

    

当时,为了对标国际先进,设计师们提出了跨越式发展的思路,研制能与国际空间站相匹配的异体同构周边式对接机构。从无到有提出设计方案、系统参数设计优化模型;在没有参考资料的情况下,完成了对接机构关键技术攻关;为验证产品,研制出世界上首个十自由度气浮式对接缓冲试验台、六自由度对接综合试验台、热真空对接试验台和对接机构整机特性测试台等国际一流的大型地面试验设备;数千次的试验,数以万计的数据积累……空间对接机构就是这样一步一步被打磨出来。

    

2011年11月3日,上海航天技术研究院自主研制对接机构首次亮相,天宫一号与神舟八号飞船成功实施首次太空交会对接。上海航天人16年的付出终结硕果。此后,神舟九号、神舟十号与天宫一号,神舟十一号与天宫二号的一次次完美的交会对接,让我国交会对接技术走向成熟,为我国航天事业在国际同行面前挣足了面子。

天舟一号与天宫二号交会对接四大新特点

这次天舟一号与天宫二号的对接,还有一个区别于以往的特色是,因为这次天舟一号要向天宫二号“加油”,空间的推进剂补加主要是通过安装在对接机构上的4路推进剂补加的液路浮动断接器来实现,这就相当于加油的管路和油枪都安装在第二代对接机构产品上,因此对对接精度提出了更高的要求。

    

首次对接只是这次天舟一号与天宫二号三次对接中的“小试牛刀”,后面还将进行两次对接,其中第三次为自主快速交会对接,可将之前需要2天左右的交会对接过程提速到6小时左右,这将是一次全新的考验,让我们一起期待上海牌对接机构在后续任务中能有更好的表现。

 


编辑邮箱:liukun0905@sina.com  题图来源:央视新闻  图片编辑:邵竞

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