????資料圖:2011年11月3日 交會對接 11月3日凌晨,天宮一號和神舟八號對接鎖緊完成。這是在北京航天飛行控制中心翻拍的交會對接瞬間演示圖。 新華社記者 王永卓 攝
????資料圖:新華社圖表,北京,2011年11月3日圖表:神舟八號/天宮一號對接——首次對接成功新華社記者王永卓編制。
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?專家解讀二次交會對接新特點
二次交會對接進行在即,第二次交會對接與第一次交會對接有何不同?難度何在?北京飛控中心副總師李劍接受新華社記者專訪,對二次交會對接新特點進行解讀。
“首次交會對接進行的非常順利,精度很高。”李劍說,“現(xiàn)在組合體的飛行狀態(tài)是天宮在后,飛船在前,飛船處于倒飛狀態(tài)。在二次對接的時候,天宮一號首先要調(diào)180度姿態(tài),轉(zhuǎn)頭朝后,飛船正飛。這個狀態(tài)與第一次對接的時候是一樣的?!?/p>
據(jù)李劍介紹,二次交會對接與一次的不同主要有兩點,一是飛船要先進行撤離;二是對接在光照區(qū)進行。
撤離,是一個全新的環(huán)節(jié)?!笆状螌映晒螅瑑蓚€飛行器進行了鎖緊?,F(xiàn)在就要打開這個鎖,通過兩個對接機構(gòu)上的分離推桿,把兩個飛行器推開。二者以一定的速度分開,分開之后,在觀察具備二次對接條件后,再對上去?!崩顒φf。
另一與首次交會對接的不同在于,對接的光照條件不一樣。首次交會對接是在陰影區(qū)進行,而二次則是在光照區(qū)。據(jù)李劍介紹,相對導(dǎo)航測量設(shè)備受到強光干擾,可能會產(chǎn)生一些狀況,對交會對接的穩(wěn)定性也是極大的挑戰(zhàn)。?
專家解讀二次交會對接三大難點
北京航天飛行控制中心副主任麻永平介紹說,第二次對接將在陽照區(qū)進行,對在光照條件下的交會對接來說,依然充滿著風(fēng)險和挑戰(zhàn),主要體現(xiàn)在三個方面:
一是第二次交會對接在陽照區(qū)進行,由于雜光干擾強烈,對測量設(shè)備敏感器的測量精度和相對導(dǎo)航的可靠性均造成較大的影響,對交會對接的可靠實施帶來了一定的風(fēng)險。
二是由于組合體第一次實施分離控制時,有一系列的機械動作,組合體能否按計劃精確地完成分離,是完成二次對接的關(guān)鍵所在。在這個環(huán)節(jié),我們制定了一系列的應(yīng)急預(yù)案和措施,保證在異常情況下也能有效分離。
三是組合體分離時,在機械力的作用下,兩個航天器逐漸遠(yuǎn)離,由于作用力的不平衡性,可能會出現(xiàn)較大的姿態(tài)擾動,對正常撤離產(chǎn)生一定的影響。如何控制好兩個目標(biāo)的相對姿態(tài),保持好相對導(dǎo)航,也是二次對接任務(wù)的重點之一。
神八/天宮為何扭轉(zhuǎn)方向進行二次對接?
在二次交會對接前,神舟八號與天宮一號的組合體要重新進行轉(zhuǎn)向180度,轉(zhuǎn)回天宮在前、飛船在后的運行狀態(tài)。那么,為何不直接以原有姿態(tài),即飛船在前、天宮在后的姿態(tài)進行分離和二次對接呢?
據(jù)北京航天飛行控制中心副總工程師李劍介紹,神舟八號與天宮一號進行首次交會對接時,二者轉(zhuǎn)入組合體狀態(tài)后,組合體調(diào)頭,天宮在后、飛船在前繼續(xù)在軌運行。這種位置安排是考慮到天宮一號負(fù)責(zé)整個組合體的運行,其發(fā)動機裝在后面,因而天宮一號處于后方,對接后發(fā)動機點火可進行軌道維持,這也是正常的組合體運行狀態(tài)。
李劍解釋說,選擇這樣的方式,主要考慮光照條件并保持與第一次對接姿態(tài)一致。
而二次交會對接前飛船的分離形態(tài),與二次交會對接后飛船最終撤離天宮的方式也不相同。二次交會對接前,組合體進行180度調(diào)頭,飛船正飛分開。而最終撤離返回的時候,組合體不再調(diào)頭,飛船采取倒飛撤離,即直接從前面撤離。
專家詳解“神舟八號”與“天宮一號”分離細(xì)節(jié)
相聚時難別亦難 且看太空“相別離”
——專家詳解“神舟八號”與“天宮一號”分離細(xì)節(jié)
“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(wù)。記者來到兩個航天器對接機構(gòu)的研制單位——上海航天技術(shù)研究院,詳細(xì)了解它們將如何在太空“相別離”。
利用彈簧力將兩個航天器輕輕推開
據(jù)上海航天技術(shù)研究院研究員、交會對接大型地面試驗系統(tǒng)原負(fù)責(zé)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,每把對接鎖的拉力3噸,共36噸,這12把對接鎖由兩組對接鎖系電機驅(qū)動。
“當(dāng)‘神舟八號’與‘天宮一號’組合體的對接機構(gòu)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(dāng)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(zhǔn)備執(zhí)行第二次交會對接任務(wù)。”
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(shù)研究院在對接結(jié)構(gòu)設(shè)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。
自20世紀(jì)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(gòu)主要有兩大類:一類是“異體同構(gòu)周邊”式對接機構(gòu),另一類是“錐-桿”式對接機構(gòu)。瞄準(zhǔn)世界先進水平,我國對接機構(gòu)采用了導(dǎo)向板內(nèi)翻式的異體同構(gòu)周邊式構(gòu)型。
據(jù)陶建中介紹,我國自主研制的對接機構(gòu)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(gòu)兼容,在對接原理、構(gòu)造、結(jié)構(gòu)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(gòu)只需進行適應(yīng)性的接口協(xié)調(diào)即可。
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