航天對接機構（航天對接機構地面測試關鍵技術與系列裝備）

大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關于航天對接機構的問題，以下是小編對此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。

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文章目錄列表:

• 1、神舟飛船發(fā)射時航天員位于火箭的什么部位?

• 2、從航天員“手控遙操作”看空間交會對接技術

• 3、航天器在空間是怎樣對接的？

• 4、天宮一號和神州八號的對接原理

一、神舟飛船發(fā)射時航天員位于火箭的什么部位?

“神舟”飛船發(fā)射時，航天員都坐在火箭的返回艙內。返回艙在火箭的整流罩外面有一面國旗，國旗的上面就是返回艙所處的位置。

航天員進艙是發(fā)射程序中一項重要工作。進艙時間非常講究，過早不行，過晚也不行。航天員進艙一般是在各系統狀態(tài)穩(wěn)定、主要功能檢查完成后，要盡可能接近火箭點火時間，以降低航天員風險。

進艙時間早了，航天員等待時間過久，心理上可能產生緊張情緒，排便、排尿、飲水需求也將隨時間延長而增加；但也不能過晚進艙，免得影響發(fā)射塔飛船艙段工作平臺的撤收，且進艙后，航天員還要完成各種準備工作，時間倉促容易忙中出錯。因此，航天員進艙一般選擇在點火前2～3小時。

航天員進艙的時候，操作人員先把火箭上的航天員進出艙口（大約1.2米寬、1.2米高）打開，再把里面飛船上正對著艙口的返回艙口打開，讓航天員在操作人員的協助下進入艙內。進艙后，航天員首先要入座，檢查艙內狀態(tài)。

而后連接通信和數據傳輸插頭，連接航天服的通風、供氧軟管等，再檢查航天服氣密性，還要給座艙配氣、檢查天地通話、飛船儀表板顯示等，最后調節(jié)束縛帶的松緊度，關閉面窗，等待發(fā)射。當所有狀態(tài)確認正常以后，操作人員依次關閉返回艙口蓋和整流罩上的艙口，并鎖上。

飛船結構

載人飛船是目前最小的一種載人航天器，僅能往返使用一次，在太空軌道上一般能單獨飛行數天到十幾天，也可作為往返于地面和空間站之間或地面和月球以及地面和行星之間的“渡船”，還能與空間站或其他航天器對接后進行聯合飛行。

1、座艙是載人飛船的核心，通常采用無翼的大鈍頭旋轉體，有的是球形，有的是鐘形，采用這種外形具有結構簡單、工程上易于實現等特點。當飛船再入大氣層時，座艙在距地面40km左右高空就能急劇減速，造成峰值減加速度（也叫最大過載）為8g左右（采用半彈道式路徑返回方式可達3~4g）。

這樣的減加速度，經過選拔和訓練的航天員是可以承受的。座艙一般均有視野開闊的舷窗，以便航天員觀察發(fā)射前的準備活動、在軌交會對接情況、返回點火時的姿態(tài)和再入著陸的地面情況等。俄羅斯航天員曾多次在自動對接系統失靈情況下，通過舷窗進行手動對接獲得成功。

2、服務艙又叫推進艙、設備艙或儀器艙，它一般緊接在座艙后面。通常安裝推進系統、電源、氣瓶和水箱等設備，起保障和服務作用，為飛船提供動力，為航天員提供氧氣和水。

3、軌道艙也稱工作艙，它位于座艙前面，是為了增加航天員的活動空間。一般是航天員在軌工作場所，里面裝有多種試驗設備和實驗儀器。

4、氣閘艙是航天員在軌出艙時，保證飛船艙內氣體不致全部漏到宇宙空間的設備，即供航天員進入太空或由太空返回用的氣密性裝置。在2艙式飛船中它是座艙的一部分，在3艙式飛船中它是軌道艙的一部分。

5、對接機構也叫對接艙，它與座艙或軌道艙相連，用于與其他飛船或空間站對接和鎖緊。

6、載人飛船的應急救生裝置，用于保障在緊急情況下使航天員安全返回地面，或轉移到其他載人航天器上?，F有彈射座椅、救生塔、分離座艙和載人機動裝置幾種。

為了保證航天員能夠進入太空和安全地返回地面，載人飛船一般設有結構分系統、生命保障分系統、熱控制分系統、姿態(tài)控制與軌道控制分系統、推進分系統、無線電通信與測控分系統、電源分系統、儀表與照明分系統和返回著陸系統等多個分系統。

其中生命保障分系統、應急救生分系統、儀表與照明分系統等為載人航天器特有的。因而比無人衛(wèi)星復雜得多，是人類航天技術的一次突破性飛躍。

二、從航天員“手控遙操作”看空間交會對接技術

1月8日上午，神舟十三號航天員乘組在地面 科技 人員的密切協同下，在空間站核心艙內 采取手控遙操作方式 ，圓滿完成了天舟二號貨運飛船與空間站組合體交會對接試驗。這是我國航天員首次在軌進行手控遙操作試驗。什么是手控遙操作？與之前載人飛船手控交會對接相比有何難點和特點？國內外技術應用有什么區(qū)別？

什么是手控遙操作？

手控遙操作是由航天員在軌利用手動技術對飛船進行遙控操作，控制貨運飛船與空間站進行交會對接，是專門為無人來訪飛行器配備的功能，和神舟載人飛船的手控交會對接類似。

航天員在空間站核心艙里，通過遠程的方式“駕駛”貨運飛船與空間站進行對接。 整個過程中，航天員的視角是從飛船“看向”空間站的，仿佛坐在貨運飛船里 。航天員面對的儀表系統、操作手柄等等，和此前神舟飛船上實施的兩次手控交會對接大同小異， 最大限度減小了航天員的訓練難度，減輕了操作、識別的負擔 。

隨著人類對太空 探索 的深入進行，航天器交會對接技術是發(fā)展航天技術的關鍵部分之一，是體現國家綜合國力和航天 科技 的重要標志。自1966年美國第一次成功實現空間交會對接以來，空間對接和分離技術作為航天技術的一個重要發(fā)展方向，得到了快速發(fā)展。

迄今為止， 包括美國、俄羅斯、歐洲航天局、日本和中國都在大力研究航天器交會對接和分離技術 ，并已經完成了上百次的交會對接和分離任務。例如，美國的登月飛行中利用登月艙與“阿波羅”飛船的交會對接，蘇聯利用聯盟號飛船與和平號空間站的交會對接等。

航天器交會對接和分離技術已被公認為航天領域的重要技術之一，成功的交會對接并有效分離對于許多航天任務來說是必不可少的，比如空間站補給、航天員輪換等。

如何進行手控遙操作？

以此次試驗為例，神舟十三號航天員乘組在核心艙發(fā)出控制指令，讓天舟二號先與核心艙分離，然后航天員手動控制整個貨運飛船的位置和姿態(tài)，撤到前向的一定距離，然后再次控制它來進行對接，一直到鎖緊完成。

與之前相比有什么難點/特點？

與載人飛船的手控交會對接相比，貨運飛船的手控遙操作有著自己的難點和特點。在操作的響應速度和運動的敏捷性上， 載人飛船與貨運飛船的區(qū)別，就如同開轎車和開貨車。 其原因有二：一是貨運飛船的手控遙操作需要把貨運飛船上的攝像機“看到”的圖像傳到空間站，空間站上的航天員需要把指令傳回給貨運飛船， 一來一回，就造成了航天員反應和執(zhí)行指令的延時 ；二是貨運飛船要比載人飛船重，平移加速度小，因此 動作不敏捷 。

對空間站建設有何重要意義？

遙操作交會對接試驗對于空間站的建造非常重要，載人飛船可以通過航天員駕駛飛船，手動操作與空間站完成對接。而貨運飛船則不同， 一旦自動交會對接功能失效，貨運飛船將無法和空間站對接 ，導致任務失敗，所以貨運飛船就必須具備遙控操作的功能，與自動交會對接技術互為備份。 此次試驗， 初步驗證了空間站與來訪飛行器手控遙操作系統的功能、性能以及天地間協同工作程序的合理性。

我國：自控為主、手控為輔

在前期的 探索 實踐中，我國已經進行多次空間交會對接試驗，解決了空間交會對接的問題， 掌握了交會對接全自動控制技術及飛船航天員手動控制技術 。神舟九號航天員劉旺在太空打出一個漂亮的“十環(huán)”，證明了我國航天員具有高超的、世界一流的手動操作水平與優(yōu)秀的心理素質。此后的例行飛行中， 交會對接采用自控為主、手控為輔的方式，以減輕航天員的負荷 。在自動控制出現故障的情況下，或遭遇突發(fā)事件時（如面臨軌道碎片碰撞危險），航天員將手動介入，執(zhí)行飛行命令。

國際：手動與自動控制相結合

對接機構設計的最基本原則是在保證機構具備所要求的功能的同時，還要有高可靠性和盡可能小的重量，因此國際上一般應用 遠距離采用自動和近距離采用手動與自動相結合 的方案，這樣既比較安全可靠又能保證足夠精度，并實現軟對接。當最終逼近階段的自控飛行范圍不易掌握時，采用人工控制后可提高任務成功率。

在突破和掌握近地軌道長期有人駐留和有人參與近地空間應用等相關技術的基礎上，載人登月、載人小行星探測、載人火星探測等載人深空 探索 活動成為國際上重要發(fā)展方向，而交會對接技術是實現未來載人深空 探索 任務的重要手段。交會對接技術還需進一步發(fā)展，包括有效和經濟的交會對接系統策略、權衡使用自主和有人控制方法、發(fā)展先進敏感器技術和發(fā)展交會對接機構等，以滿足未來任務的需求。

來源 | 中國載人航天

三、航天器在空間是怎樣對接的？

要使2個或2個以上航天器在軌道上預定位置和時間相會，并在結構上連接起來，這個過程就叫對接過程。

航天器在空間飛行的速度是很快的，要使它們交會并對接，當然不是件容易的事。好在這一切都可通過航天器軌道控制和航天器姿態(tài)控制加以實現，其過程主要通過航天器控制系統完成。

1965年12月15日，實現了“雙子星座”7號和“雙子星座”6號在空間交會，當時它們在同一軌道上運行，又是同一速度，兩個航天器僅相隔10厘米，這是世界上第一次實現航天器空間交會。1968年10月26日，蘇聯“聯盟”2號和“聯盟”3號又成功地實現了空間軌道自動交會。這為實現對接積累了經驗。

對接是通過專門裝置使航天器與對接目標互相接觸，并由對接機構把兩者連接成為一個整體。對接通常都是在宇航員的指揮和操縱下進行的。例如，“雙子星座號飛船和“阿金納”號火箭的對接過程，就是這樣完成的：當兩者相距僅300米左右，相對速度為1.5～3米/秒時，宇航員通過手控調整飛船完成對接，隨后“阿金納”號火箭的對接環(huán)與飛船的小頭緊密配合，連成一個整體。

四、天宮一號和神州八號的對接原理

神舟八號和神舟九號的對接過程基本是一致的，只不過是兩飛船的任務不同，神八是為了實行我國首次的空間交匯對接任務，而神九首先是為了實施我國首次載人交匯對接，并且鞏固這項技術。其次就是在空間實驗室進行科學實驗。

對接過程基本分為以下步驟：

1.神舟八號（神舟九號）、天宮一號進入對接軌道。

2.兩飛行器相對飛行。

3.對接前神舟八號（神舟九號）分別在幾個停泊點短暫停泊，調整姿態(tài)。

4.兩飛行器以每秒0.2m的速度緩緩靠近。

5.在自動對接系統(航天員手動對接系統)的精確控制(操作)下，對接機構捕獲。

6.緩沖，對接機構拉回、鎖緊。

7.形成組合體飛行模式。

以上是一個簡化了的步驟，如不明白，請追問或參考神舟八號、神舟九號百度百科。

以上就是關于航天對接機構相關問題的回答。希望能幫到你，如有更多相關問題，您也可以聯系我們的客服進行咨詢，客服也會為您講解更多精彩的知識和內容。

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