航天科普知识:“天神”对接分为哪几个步骤?
发布时间:2020-03-31
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下文以天宫1号与神舟9号的交会对接为例,介绍“天神”对接的具体步骤。

  在浩瀚的太空中。天宫1号和神舟9号在距离地球343千米的太空轨道以28000千米/小时的速度飞奔,要让它们“接吻”,犹如一个拿针、一个拿线的两个飞奔运动员要进行穿针引线,这个难度有多大可想而知,中间要经过八道关。

  1)碰撞。当神舟9号进入到天宫1号敏感器的捕获范围内时,在横向距离偏差小于300毫米、姿态角偏差小于5°,纵向相对速度小于0.2米/秒的情况下,轻轻碰撞天宫1号。通过神舟9号机构上的5个失衡传感器,地面可以判断两个航天器是否接触。

  2)捕获。两个航天器碰撞,并接到失衡传感器发出对接指令信号后,神舟9号主动对接环的6根滚珠丝杆向外推出200毫米,对接环上的3把捕获锁与天宫1号对接环上相对应的3个卡板器咬合,被牢牢卡住,完成柔性连接(连接后仍能移动)。

  3)缓冲。神舟9号对接环受到撞击后,对接机构上的摩擦自动器和电磁阻尼器分别吸收纵向和横向撞击能量,进行缓冲,使其处于水平位置。碰撞、捕获、缓冲三个步骤需要的时间约60秒。

  4)校正。神舟9号对接环的6根滚珠丝杆继续向外推出300毫米,与此同时,强行校准两个航天器的姿态、位置和偏差,需时约80秒。

  5)拉近。神舟9号对接机构对接环的6根滚珠丝杆缓缓收缩,将两个航天器拉近,使其对接机构前端框面互相贴合,需时240秒。

  6)拉紧。神舟9号与天宫1号对接机构对接面上分别安装6组12把对接锁,每把对接锁的拉力达3吨,当对接机构端面接近到约4毫米时,神舟9号对接锁的主动钩启动,与天宫1号上的被动钩一一锁紧,全程约4分钟。

  7)密封。对接机构上的驱动电机带动钢丝绳系统,将两个连接面上的密封圈压缩,保持密封。

  8)刚性连接。通过对接锁使两个飞行器贴合,实现刚性连接,将神舟9号与天宫1号组合为一体,12个对接锁随后牢牢扣上,起到严丝合缝的作用,需时约220秒。

  

  

  

  

  

  神舟9号与天宫1号对接过程示意图。

  神舟9号与天宫1号连接后,制动控制系统会自动接通两个航天器的电气、液路通道,进行信息和能源并网。神舟9号上的航天员可从通道进入天宫1号,神舟9号停靠在天宫1号上,如果天宫1号发生故障,航天员可以进入神舟9号飞船避难。

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