首次实现径向交会对接“太空之吻”背后的深情(2)
其次,姿态和相对位置确定“难”。神舟载人飞船配有敏感器,如同飞船的眼睛,可以通过观察星星和预设的标志点,来确定自己的飞行姿态、与空间站的相对姿态相对位置等。但由于在径向交会过程中,飞船需由平飞转竖飞,大范围的姿态机动,对“眼睛”提出了更高要求。
第三,是航天员手控交会模式“难”。径向交会对接过程中,基本失去了地球这个最熟悉的参照基准,测控条件变差,且相对动力学运动特性与轴向交会不同,这给手控交会模式下航天员的操作增加了难度。因此,此次径向交会对接整个过程,是在制导导航与控制(GNC)系统指挥下,飞船智能自主完成的。
为确保平稳顺利实现径向交会对接,八院805所对接机构分系统通过全面分析对接工况,在增加可控阻尼器的基础上,还配合总体完成任务规划,开展了31个工况的捕获缓冲试验,仅单项极偏差工况就达到24次,可有效消除对接机构与多构型、变吨位、大偏心对接目标的捕获、缓冲、连接适应性风险。
首次成功实现径向交会对接,使径向和轴向交会都成为中国空间站载人飞船正常的交会方式,未来,将会在空间站载人交会对接任务中交替使用。
确保每一次“太空之吻”完美亮相
太空交会对接,是世界航天领域内公认的最复杂、最难攻关的技术。八院805所自1995年开始启动对接机构的研制。在没有任何参考的情况下,数千次的试验、数以万计的数据积累……一群满怀梦想与深情的航天人,枕戈待旦、埋头苦干了16年。
2011年,我国自主研制对接机构完美实现了“太空初吻”。神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器实现轴向对接,我国首次实现无人空间交会对接,成为世界上第三个独立掌握空间交会对接技术的国家。
我国空间站实施建造以来,八院805所研制的对接机构已成功助力4艘飞船实施与天和核心舱的5次精准对接,每一次“太空之吻”的细节各有不同、亮点纷呈。
第一次:2021年5月29日,天舟二号货运飞船成功发射,6.5小时后成功对接于后向对接口,完成了我国空间站的首次对接任务。
第二次:2021年6月17日,神舟十二号作为我国空间站的首艘载人飞船,与核心舱前向对接口成功对接,三名航天员穿过对接机构进驻到空间站。
第三次:2021年9月18日,天舟二号“快递小哥”通过180度绕飞,顺利从后向对接口转移至前向对接口,并再一次实现精准对接,进一步验证了对接机构具备在轨多次可靠对接的能力。
第四次:2021年9月20日,天舟三号货运飞船成功对接于核心舱后向对接口。
第五次:2021年10月16日,神舟十三号载人飞船成功对接于核心舱径向对接口,首次实现径向交会对接。
据悉,按照后续空间站建造及运营规划,八院对接机构团队每年至少要生产交付5套对接机构。目前,八院通过部组件产品化、测试项目通用化以及发射场流程优化等方式,有效提高了生产、总装、测试、试验效率,确保每一次“太空之吻”的完美亮相。(张建松)
(责编:赵竹青、陈键)