航天科普知識:“天神”對接分為哪幾個步驟?
發(fā)布時間:2020-03-31
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下文以天宮1號與神舟9號的交會對接為例,介紹“天神”對接的具體步驟。

  在浩瀚的太空中。天宮1號和神舟9號在距離地球343千米的太空軌道以28000千米/小時的速度飛奔,要讓它們“接吻”,猶如一個拿針、一個拿線的兩個飛奔運動員要進行穿針引線,這個難度有多大可想而知,中間要經過八道關。

  1)碰撞。當神舟9號進入到天宮1號敏感器的捕獲范圍內時,在橫向距離偏差小于300毫米、姿態(tài)角偏差小于5°,縱向相對速度小于0.2米/秒的情況下,輕輕碰撞天宮1號。通過神舟9號機構上的5個失衡傳感器,地面可以判斷兩個航天器是否接觸。

  2)捕獲。兩個航天器碰撞,并接到失衡傳感器發(fā)出對接指令信號后,神舟9號主動對接環(huán)的6根滾珠絲桿向外推出200毫米,對接環(huán)上的3把捕獲鎖與天宮1號對接環(huán)上相對應的3個卡板器咬合,被牢牢卡住,完成柔性連接(連接后仍能移動)。

  3)緩沖。神舟9號對接環(huán)受到撞擊后,對接機構上的摩擦自動器和電磁阻尼器分別吸收縱向和橫向撞擊能量,進行緩沖,使其處于水平位置。碰撞、捕獲、緩沖三個步驟需要的時間約60秒。

  4)校正。神舟9號對接環(huán)的6根滾珠絲桿繼續(xù)向外推出300毫米,與此同時,強行校準兩個航天器的姿態(tài)、位置和偏差,需時約80秒。

  5)拉近。神舟9號對接機構對接環(huán)的6根滾珠絲桿緩緩收縮,將兩個航天器拉近,使其對接機構前端框面互相貼合,需時240秒。

  6)拉緊。神舟9號與天宮1號對接機構對接面上分別安裝6組12把對接鎖,每把對接鎖的拉力達3噸,當對接機構端面接近到約4毫米時,神舟9號對接鎖的主動鉤啟動,與天宮1號上的被動鉤一一鎖緊,全程約4分鐘。

  7)密封。對接機構上的驅動電機帶動鋼絲繩系統(tǒng),將兩個連接面上的密封圈壓縮,保持密封。

  8)剛性連接。通過對接鎖使兩個飛行器貼合,實現(xiàn)剛性連接,將神舟9號與天宮1號組合為一體,12個對接鎖隨后牢牢扣上,起到嚴絲合縫的作用,需時約220秒。

  

  

  

  

  

  神舟9號與天宮1號對接過程示意圖。

  神舟9號與天宮1號連接后,制動控制系統(tǒng)會自動接通兩個航天器的電氣、液路通道,進行信息和能源并網。神舟9號上的航天員可從通道進入天宮1號,神舟9號??吭谔鞂m1號上,如果天宮1號發(fā)生故障,航天員可以進入神舟9號飛船避難。

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