今日淩晨神舟八號和天宮一號交會對接取得成功。中國載人航太工程新聞發(fā)言人武平稱,經(jīng)過十幾年的努力,中國已經(jīng)建成了一套對接機構(gòu)的設(shè)計、生産、試驗體系,研製過程中,突破了一系列關(guān)鍵技術(shù),累計地面試驗有1000多次。
國務(wù)院新聞辦2011年11月3日舉行新聞發(fā)佈會,由中國載人航太工程新聞發(fā)言人武平介紹天宮一號/神舟八號交會對接試驗有關(guān)情況。
武平介紹,目前國際上使用比較多的對接機構(gòu)有兩類:一類是用於美國太空梭上的,叫做異體同構(gòu)周邊式的對接機構(gòu)。另一類是用於俄羅斯飛船和歐洲ATV飛船上的,叫做“錐-桿”式對接機構(gòu)。這兩類對接機構(gòu)都是俄羅斯生産的。我國的對接機構(gòu)採用的是導(dǎo)向板內(nèi)翻式的異體同構(gòu)周邊式構(gòu)型。中國從90年代中就開始了對接機構(gòu)的預(yù)先研究工作,研製的早期階段大概是2000年左右的時間,中國曾經(jīng)和俄羅斯進(jìn)行過方案性的技術(shù)交流。而後便開始了自主的工程研製。經(jīng)過十幾年的努力,中國已經(jīng)建成了一套對接機構(gòu)的設(shè)計、生産、試驗體系,研製過程中,突破了一系列關(guān)鍵技術(shù),累計地面試驗有1000多次。
武平稱,去年10月,中國自己生産的第一個正樣飛行産品完成了生産,目前分別裝在了神舟八號飛船上和天宮一號目標(biāo)飛行器上。這也使我國成為了世界上能夠獨立研製、生産對接機構(gòu)的國家之一。從技術(shù)上講,對接機構(gòu)相當(dāng)複雜,主要有幾個方面:
——系統(tǒng)組成非常複雜。它是一個非常複雜的機電一體的設(shè)備,由數(shù)百個感測器、上千個齒輪、數(shù)萬個零件組成,通過電機、控制器來驅(qū)動和控制它。
——它的功能和性能要求很高??上攵瑑蓚€重達(dá)八噸多的飛行器在空間的軌道上即便是以很小的相對速度來接觸,碰撞能量也是很大的。對接機構(gòu)又要保證相互之間能夠牢固地抓住,同時還要能夠吸收掉碰撞的能量。打個比方,比如兩個彈簧相碰撞的時候,如果彈簧太硬了,一碰就被彈開了,如果太軟了,彈簧能量沒有被吸收掉就衝到底了。所以既要保證它有足夠的柔性、柔軟度,又要有一定的吸收能量的能力。而且對接機構(gòu)既要能夠保證把兩個飛行器剛性地連接在一起,還要保證它的密封,同時還要能夠順利地分開,設(shè)計上要平衡好參數(shù)的選擇。
——地面試驗的難度很大。我們要在地面儘量地創(chuàng)造一系列試驗條件來模擬對接機構(gòu)在太空的失重、高低溫、真空環(huán)境,在這種條件下做試驗才能最真實地反映它的功能和性能。要在地面模擬這種環(huán)境,建立這種設(shè)施和設(shè)備,難度也是很大的。
武平介紹,為了攻克這些技術(shù)關(guān)鍵,研製單位做了很多努力。比如在設(shè)計中科技人員用倣真先行,通過倣真計算設(shè)計一個虛擬樣機,實際就是數(shù)字對接機構(gòu),進(jìn)行大量倣真計算。這樣做一方面優(yōu)化了設(shè)計,因為這樣改動起來也比較容易,選擇參數(shù)相對來講減少了實物投産,縮短了研製週期,當(dāng)然也節(jié)省了經(jīng)費。這種倣真先行的辦法在對接機構(gòu)參數(shù)的選取上發(fā)揮了很重要的作用。
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