“太空初吻”分8步驟 能對(duì)接能分離才算成功

N據(jù)新華社電

　　“神舟八號(hào)”與“天宮一號(hào)”的對(duì)接機(jī)構(gòu)是上海航天技術(shù)研究院805所自主研制的。上海航天技術(shù)研究院研究員、交會(huì)對(duì)接大型地面試驗(yàn)系統(tǒng)原負(fù)責(zé)人陶建中介紹說(shuō)，對(duì)接機(jī)構(gòu)包括了118個(gè)傳感器、5個(gè)控制器、上千個(gè)齒輪軸承、18個(gè)電機(jī)和電磁拖動(dòng)機(jī)構(gòu)、數(shù)以萬(wàn)計(jì)的零件和緊固件。

　　船系統(tǒng)總指揮尚志說(shuō)，大家都知道能不能對(duì)接上很重要，但是能不能正常分離也一樣重要，一旦無(wú)法分離，未來(lái)載人航天器上的航天員就可能面臨巨大風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)接機(jī)構(gòu)已進(jìn)行 1101次地面試驗(yàn)

　　陶建中說(shuō)，對(duì)接機(jī)構(gòu)在我國(guó)是一項(xiàng)全新技術(shù)，許多問(wèn)題都是以前從未遇到的，其中最主要的技術(shù)難點(diǎn)有四個(gè)方面：一是如何保證兩個(gè)飛行器相撞時(shí)“不撞壞、不彈開”，軟硬適度；二是如何保證很多相互矛盾的動(dòng)作（如推-拉、合-分等）組合在一起具有高可靠度；三是許多復(fù)雜的產(chǎn)品要協(xié)調(diào)安裝于周邊，中間留出人孔通道，如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成；四是如何在地面充分試驗(yàn)、模擬天上微重力情況下的對(duì)接分離過(guò)程。

　　針對(duì)對(duì)接機(jī)構(gòu)的技術(shù)難點(diǎn)，上海航天技術(shù)研究院805所的研制隊(duì)伍進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)16年的科技攻關(guān)。對(duì)接機(jī)構(gòu)在“上天”之前，已經(jīng)在地面上進(jìn)行1101次對(duì)接試驗(yàn)、647次分離試驗(yàn)。

對(duì)接需10分鐘

　　陶建中介紹，當(dāng)“神舟八號(hào)”和“天宮一號(hào)”在同一時(shí)刻以同樣的速度到達(dá)同一個(gè)地點(diǎn)順利交會(huì)，飛行器就將停止控制，讓它們根據(jù)慣性進(jìn)行碰撞，整個(gè)對(duì)接過(guò)程一共大約需要10分鐘時(shí)間。

對(duì)接過(guò)程分為8個(gè)步驟：

　　第一步是“相撞”。在慣性作用下，8噸重的“神舟八號(hào)”與8.6噸重的“天宮一號(hào)”以每秒0.2米左右的速度進(jìn)行相撞，當(dāng)“神舟八號(hào)”上的主動(dòng)對(duì)接機(jī)構(gòu)碰撞上“天宮一號(hào)”上的被動(dòng)對(duì)接機(jī)構(gòu)，對(duì)接過(guò)程正式開始。

　　第二步是“捕獲”。當(dāng)“神舟八號(hào)”主動(dòng)對(duì)接機(jī)構(gòu)上的對(duì)接環(huán)，接到失衡傳感器發(fā)出對(duì)接指令信號(hào)后，6根滾珠絲桿就會(huì)向外推出200多毫米，對(duì)接環(huán)上安裝的3對(duì)捕獲鎖，撞到“天宮一號(hào)”被動(dòng)對(duì)接機(jī)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的卡板器，就會(huì)被牢牢卡住。

　　第三步是“緩沖”。“神舟八號(hào)”對(duì)接環(huán)受到撞擊后，將會(huì)通過(guò)一套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，連向?qū)訖C(jī)構(gòu)上的摩擦自動(dòng)器和電磁阻尼器，分別吸收縱向和橫向的撞擊能量，進(jìn)行緩沖。碰撞、捕獲、緩沖三個(gè)步驟共需要大約60秒時(shí)間。

　　第四步是“校正”。當(dāng)“神舟八號(hào)”成功捕獲“天宮一號(hào)”并實(shí)施緩沖后，“神舟八號(hào)”對(duì)接環(huán)的6根滾珠絲桿繼續(xù)往外推至300毫米，同時(shí)對(duì)兩個(gè)航天器的姿態(tài)、位置和偏差等進(jìn)行強(qiáng)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)時(shí)間約需80秒。

　　第五步是“拉近”。校準(zhǔn)后，“神舟八號(hào)”對(duì)接環(huán)的6根滾珠絲桿緩緩收縮，將兩個(gè)飛行器“拉近”，這一過(guò)程約需240秒。

　　第六步是“拉緊”。“神舟八號(hào)”和“天宮一號(hào)”的對(duì)接面上，分別安裝了6組共12把對(duì)接鎖，每把對(duì)接鎖的拉力達(dá)3噸。當(dāng)兩個(gè)飛行器被拉近后，兩個(gè)對(duì)接面的12把對(duì)接鎖一一相扣。

　　第七步是“密封”。兩個(gè)飛行器拉緊后，對(duì)接機(jī)構(gòu)上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)將帶動(dòng)鋼絲繩系統(tǒng)，將兩個(gè)連接器面上的密封圈壓縮，保持密封。

　　第八步是“剛性連接”。通過(guò)對(duì)接鎖使兩個(gè)連接器貼合，實(shí)現(xiàn)“剛性連接”，將兩個(gè)航天器組合成一體。拉緊、密封和剛性連接共需220秒。

“天神”能不能分離與能否對(duì)接一樣重要

　　第一次成功對(duì)接后，組合體飛行12天，對(duì)接機(jī)構(gòu)解鎖，兩個(gè)飛行器分離，“神舟八號(hào)”飛船撤離至相距“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器140米處停泊，按程序進(jìn)行第二次交會(huì)對(duì)接，再次構(gòu)成組合體。

　　飛船系統(tǒng)總指揮尚志說(shuō)，兩個(gè)飛行器能不能正常分離，與能不能對(duì)接一樣重要。一旦無(wú)法分離，未來(lái)載人航天器上的航天員就可能面臨巨大風(fēng)險(xiǎn)。因此設(shè)置了三種安全措施保證分離。

　　陶建中介紹說(shuō)，根據(jù)程序設(shè)計(jì)，對(duì)接鎖可自動(dòng)分離，一旦出現(xiàn)故障，也可手動(dòng)分離，將兩個(gè)對(duì)接機(jī)構(gòu)掰開；此外，還可以采用火工品將對(duì)接機(jī)構(gòu)炸開，實(shí)行強(qiáng)行分離。