空间交会对接如何进行揭秘航天器空间"深情一吻"

2011年09月21日09:50 | 中国发展门户网 www.chinagate.cn | 给编辑写信字号：T|T

关键词：交会对接对接机构交会测量 1975年 M-M 月球轨道空间技术空间环境飞行器航天器对接

俄罗斯进步M-M货运飞船伸出对接用的杆准备对接

苏联航天员沙塔洛夫在示意“联盟”5号与“联盟”4号的对接过程

苏联人完成了无人对接

回首二：1967年10月30日，苏联先后发射了2艘不载人的联盟号飞船——宇宙-186、188，成功进行了世界上第一次无人航天器自动交会对接。其中宇宙-186为追踪飞行器，宇宙-188为目标飞行器。它们采用“针”模拟测量系统和无通道的“杆-锥”式对接机构。

1967年10月27日，宇宙-186率先上天；同年10月30日，宇宙-188被发射到距宇宙-186相差24千米的轨道上。此后，先通过地面站的导引指令，使宇宙-186进行交会机动，并进行姿态调整，宇宙-188也进行姿态调整，保持与宇宙-186的相对指向。接着，这2艘飞船启动“针”模拟测量系统，即用雷达和计算机系统测量彼此之间的相对距离、相对速度、相对角速度、相对方位角，并逐渐接近。当相对距离为350米、彼此之间的相对速度降到2米/秒时，进入最终逼近阶段。在最终逼近阶段，宇宙-188利用姿态控制推力器保持与宇宙-186同轴，宇宙-186伸出可伸缩的对接探杆，插到宇宙-188的接纳锥中，实现对接。

技术解析：手动控制和自动控制

航天器空间交会对接技术的实施必须由高级控制系统来完成，根据航天员及地面站的参与程度可将控制方式划分为如下四种类型：

（1）遥控操作：追踪航天器的控制不依靠航天员，全部由地面站通过遥测和遥控来实现，此时要求全球设站或者有中继卫星协助。

（2）手动操作：在地面测控站的指导下，航天员在轨道上对追踪航天器的姿态和轨道进行观察和判断，然后动手操作。

（3）自动控制：不依靠航天员，由船载设备和地面站相结合实现交会对接。该控制方法亦要求全球设站或有中继卫星协助。

（4）自主控制：不依靠航天员与地面站，完全由船载设备自主实现交会对接。

从本质上说，上述分类可归结为人工控制方式或自动控制方式。

用手动控制来完成空间交会对接成功率高，但缺点是工作时间长，从几个小时到几天，而且劳动强度很大，此外还受空间环境条件（如光照）的严格限制等。用自动控制来完成空间交会对接不需考虑人员的安全和救生问题，但需要分布很广的地面站或中继卫星，花费巨大。

两个拟交会对接的航天器在相距较远时一般都采用自动控制，在相距较近时，美国采用手动控制，俄罗斯仍采用自动控制，只有在自动控制失败时才采用手动控制。这可能是由于其地理位置决定的，俄罗斯横跨欧亚大陆，因此可以满足自动控制中地面站数量的要求，美国则达不到这样的条件。

未来的发展趋势是人工控制和自动控制相结合，以提高交会对接的灵活性、可靠性和成功率。

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