【簡介:】航天器交會對接技術(shù)兩個航天器(宇宙飛船、航天飛機(jī)等)在太空軌道上會合并在結(jié)構(gòu)上連成一個整體的技術(shù)。太空交會對接是實(shí)現(xiàn)航天站、航天飛機(jī)、太空平臺和空間運(yùn)輸系統(tǒng)的太空
航天器交會對接技術(shù)兩個航天器(宇宙飛船、航天飛機(jī)等)在太空軌道上會合并在結(jié)構(gòu)上連成一個整體的技術(shù)。
太空交會對接是實(shí)現(xiàn)航天站、航天飛機(jī)、太空平臺和空間運(yùn)輸系統(tǒng)的太空裝配、回收、補(bǔ)給、維修、航天員交換及營救等在軌道上服務(wù)的先決條件。
交會對接過程分4個階段:地面導(dǎo)引,自動尋的,最后接近和???,對接合攏。
在導(dǎo)引階段,追蹤航天器在地面控制中心的操縱下,經(jīng)過若干次變軌機(jī)動,進(jìn)入到追蹤航天器上的敏感器能捕獲目標(biāo)航天器的范圍(一般為15~100公里)。
在自動尋的階段,追蹤航天器根據(jù)自身的微波和激光敏感器測得的與目標(biāo)航天器的相對運(yùn)動參數(shù),自動引導(dǎo)到目標(biāo)航天器附近的初始瞄準(zhǔn)點(diǎn)(距目標(biāo)航天器0.5~1公里),由此開始最后接近和???。
追蹤航天器首先要捕獲目標(biāo)的對接軸,當(dāng)對接軸線不沿軌道飛行方向時,要求追蹤航天器在軌道平面外進(jìn)行繞飛機(jī)動,以進(jìn)入對接走廊,此時兩個航天器之間的距離約100米,相對速度約3~1米/秒。
追蹤航天器利用由攝像敏感器和接近敏感器組成的測量系統(tǒng)精確測量兩個航天器的距離、相對速度和姿態(tài),同時啟動小發(fā)動機(jī)進(jìn)行機(jī)動,使之沿對接走廊向目標(biāo)最后逼近。
在對接合攏前關(guān)閉發(fā)動機(jī),以0.15~0.18米/秒的??克俣扰c目標(biāo)相撞,最后利用栓一錐或異體同構(gòu)周邊對接裝置的抓手、緩沖器、傳力機(jī)構(gòu)和鎖緊機(jī)構(gòu)使兩個航天器在結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)硬連接,完成信息傳輸總線、電源線和流體管線的連接。
交會對接飛行操作,根據(jù)航天員介入的程度和智能控制水平可分為手控、遙控和自主3種方式。1965年12月15日,美國“雙子星座”6號和7號飛船在航天員參與下,實(shí)現(xiàn)了世界上第一次有人太空交會。1968年10月26日,前蘇聯(lián)“聯(lián)盟”2號和前3號飛船實(shí)現(xiàn)了太空的自動交會。1975年7月17日,美國“阿波羅”號和前蘇聯(lián)“聯(lián)盟”號飛船完成了聯(lián)合飛行,實(shí)現(xiàn)了從兩個不同發(fā)射場發(fā)射的航天器的交會對接。
1984年4月,“挑戰(zhàn)者”號航天飛機(jī)利用交會接近技術(shù),輔以遙控機(jī)械臂和航天員的艙外作業(yè),在地球軌道上成功地追蹤、捕獲并修復(fù)了已失靈的“太陽峰年觀測衛(wèi)星”。
1987年2月8日,前蘇聯(lián)“聯(lián)盟-TM2”號飛船,與在軌道上運(yùn)行的“和平”號航天站實(shí)現(xiàn)了自動對接。
1995年6月29日,美國航天飛機(jī)“阿特蘭蒂斯”號順利地與太空運(yùn)行的俄羅斯“和平”號航天站對接成功。這次對接與20年前美、前蘇聯(lián)飛船對接相比,規(guī)模大、時間長,而且合作的項(xiàng)目多。顯然,這次成功的對接活動促進(jìn)了國際航天站的建立,推動了航天技術(shù)的發(fā)展。