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研制單位詳解“天神”第二次交會對接

時間:2011-11-14 10:04   來源:北京日報

  “神舟八號”與“天宮一號”攜手遨游太空已近兩周,14日它們將迎來第一次太空分離、第二次太空交會對接任務。記者來到兩個航天器對接機構的研制單位——上海航天技術研究院,詳細了解它們將如何在太空“相別離”。

  解鎖動作需要3-4分鐘

  據(jù)上海航天技術研究院研究員、交會對接大型地面試驗系統(tǒng)原負責人陶建中介紹,“神舟八號”與“天宮一號”成功交會對接以后,兩個航天器組合體的連接主要依靠對接面上12把對接鎖,每把對接鎖拉力3噸,共36噸,這12把對接鎖由兩組對接鎖系電機驅動。

  “當‘神舟八號’與‘天宮一號’組合體的對接機構控制器接到分離指令后,對接鎖系就將執(zhí)行分離指令,實施解鎖動作,時間需要3-4分鐘;對接鎖解開后,將通過對接面上4個被壓縮的彈簧推桿的彈簧力,將兩個8噸多重的航天器輕輕推開!碧战ㄖ姓f,“這個彈簧力并不大,只有幾百牛頓,相當于幾十公斤。兩個航天器被推開后,將保持一定姿態(tài),緩緩分離,直至準備執(zhí)行第二次交會對接任務。”

  在浩瀚無垠太空,讓兩個交會對接的航天器組合體成功分離,是保證宇航員安全返回地球的前提。上海航天技術研究院在對接結構設計中,采取了多種“冗余”措施以確保航天器組合體分離,如果自動分離不成功,還可以采取手動分離或火工品分離。

  建立倒飛姿態(tài)做好對接準備

  13日22時37分,在北京航天飛行控制中心的精確控制下,天宮一號/神舟八號組合體在距地面高度約343公里的近圓軌道上偏航180度,建立倒飛姿態(tài),為實施二次交會對接做好了準備。

  據(jù)北京航天飛行控制中心副主任麻永平介紹,根據(jù)下傳遙測數(shù)據(jù)監(jiān)視判斷,組合體飛行正常、姿態(tài)穩(wěn)定、能量平衡,具備執(zhí)行第二次交會對接的條件。

  由于目前天宮神八組合體運行以天宮一號控制為主,神舟八號處于?繝顟B(tài),組合體的姿態(tài)調整由天宮一號來控制進行。因此,這次太空轉身,天宮神八組合體沒有啟動軌控發(fā)動機,而是依靠陀螺動量輪的控制完成,目的是盡可能減少對軌道的擾動。麻永平說,從神舟八號與天宮一號分離,到二次對接鎖緊完成,全程約半小時。

  北京時間13日20時55分,神舟八號主著陸場區(qū)圓滿完成系統(tǒng)最后一次綜合演練。結果表明,主著陸場區(qū)參試設備狀態(tài)良好,物資器材保障到位,各項工作準備就緒,具備了執(zhí)行任務的能力。

  已進行647次地面分離試驗

  交會對接是航天領域中一項技術復雜、規(guī)模龐大、變量參數(shù)多的控制技術,為了得到一個高度可靠并且有容錯和診斷功能的系統(tǒng),在地面進行仿真模擬試驗是一個有效途徑。目前,我國太空對接的地面模擬技術已躋身世界一流。由上海航天技術研究院牽頭,匯集國內多家單位研制開發(fā)的空間對接機構緩沖試驗臺、綜合試驗臺、整機特性測試臺、熱真空試驗臺四個大型試驗設備,能完整地將航天器在太空對接分離的每一步模擬出來。

  “‘神舟八號’和‘天宮一號’對接機構在‘上天’之前,已經在地面上進行1101次對接試驗、647次分離試驗。”陶建中說。

  上海航天技術研究院研究對接機構長達16年,早期的預研小組只有6人,隨著事業(yè)的召喚,一批又一批年輕人陸續(xù)加入到對接機構的研制隊伍中來。如今,上海航天技術研究院509所、149廠對接機構的設計、試驗、生產、工藝等100多人的研制團隊,平均年齡僅30多歲。

  自20世紀60年代以來,全世界共進行了300多次太空交會對接活動,航天器上所使用的對接機構主要有兩大類:一類是“異體同構周邊”式對接機構,另一類是“錐-桿”式對接機構。瞄準世界先進水平,我國對接機構采用了導向板內翻式的異體同構周邊式構型。

  據(jù)陶建中介紹,我國自主研制的對接機構與“國際空間站”、“和平號”空間站、航天飛機、“聯(lián)盟號”飛船等航天器所使用的對接機構兼容,在對接原理、構造、結構尺寸上都保持一致。將來,如果我國要與國外進行太空合作,對接機構只需進行適應性的接口協(xié)調即可。

編輯:郭瑩瑩

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