航天对接机构（航天对接机构地面测试关键技术与系列装备）

大家好！今天让创意岭的小编来大家介绍下关于航天对接机构的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。

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文章目录列表:

• 1、神舟飞船发射时航天员位于火箭的什么部位?

• 2、从航天员“手控遥操作”看空间交会对接技术

• 3、航天器在空间是怎样对接的？

• 4、天宫一号和神州八号的对接原理

一、神舟飞船发射时航天员位于火箭的什么部位?

“神舟”飞船发射时，航天员都坐在火箭的返回舱内。返回舱在火箭的整流罩外面有一面国旗，国旗的上面就是返回舱所处的位置。

航天员进舱是发射程序中一项重要工作。进舱时间非常讲究，过早不行，过晚也不行。航天员进舱一般是在各系统状态稳定、主要功能检查完成后，要尽可能接近火箭点火时间，以降低航天员风险。

进舱时间早了，航天员等待时间过久，心理上可能产生紧张情绪，排便、排尿、饮水需求也将随时间延长而增加；但也不能过晚进舱，免得影响发射塔飞船舱段工作平台的撤收，且进舱后，航天员还要完成各种准备工作，时间仓促容易忙中出错。因此，航天员进舱一般选择在点火前2～3小时。

航天员进舱的时候，操作人员先把火箭上的航天员进出舱口（大约1.2米宽、1.2米高）打开，再把里面飞船上正对着舱口的返回舱口打开，让航天员在操作人员的协助下进入舱内。进舱后，航天员首先要入座，检查舱内状态。

而后连接通信和数据传输插头，连接航天服的通风、供氧软管等，再检查航天服气密性，还要给座舱配气、检查天地通话、飞船仪表板显示等，最后调节束缚带的松紧度，关闭面窗，等待发射。当所有状态确认正常以后，操作人员依次关闭返回舱口盖和整流罩上的舱口，并锁上。

飞船结构

载人飞船是目前最小的一种载人航天器，仅能往返使用一次，在太空轨道上一般能单独飞行数天到十几天，也可作为往返于地面和空间站之间或地面和月球以及地面和行星之间的“渡船”，还能与空间站或其他航天器对接后进行联合飞行。

1、座舱是载人飞船的核心，通常采用无翼的大钝头旋转体，有的是球形，有的是钟形，采用这种外形具有结构简单、工程上易于实现等特点。当飞船再入大气层时，座舱在距地面40km左右高空就能急剧减速，造成峰值减加速度（也叫最大过载）为8g左右（采用半弹道式路径返回方式可达3~4g）。

这样的减加速度，经过选拔和训练的航天员是可以承受的。座舱一般均有视野开阔的舷窗，以便航天员观察发射前的准备活动、在轨交会对接情况、返回点火时的姿态和再入着陆的地面情况等。俄罗斯航天员曾多次在自动对接系统失灵情况下，通过舷窗进行手动对接获得成功。

2、服务舱又叫推进舱、设备舱或仪器舱，它一般紧接在座舱后面。通常安装推进系统、电源、气瓶和水箱等设备，起保障和服务作用，为飞船提供动力，为航天员提供氧气和水。

3、轨道舱也称工作舱，它位于座舱前面，是为了增加航天员的活动空间。一般是航天员在轨工作场所，里面装有多种试验设备和实验仪器。

4、气闸舱是航天员在轨出舱时，保证飞船舱内气体不致全部漏到宇宙空间的设备，即供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置。在2舱式飞船中它是座舱的一部分，在3舱式飞船中它是轨道舱的一部分。

5、对接机构也叫对接舱，它与座舱或轨道舱相连，用于与其他飞船或空间站对接和锁紧。

6、载人飞船的应急救生装置，用于保障在紧急情况下使航天员安全返回地面，或转移到其他载人航天器上。现有弹射座椅、救生塔、分离座舱和载人机动装置几种。

为了保证航天员能够进入太空和安全地返回地面，载人飞船一般设有结构分系统、生命保障分系统、热控制分系统、姿态控制与轨道控制分系统、推进分系统、无线电通信与测控分系统、电源分系统、仪表与照明分系统和返回着陆系统等多个分系统。

其中生命保障分系统、应急救生分系统、仪表与照明分系统等为载人航天器特有的。因而比无人卫星复杂得多，是人类航天技术的一次突破性飞跃。

二、从航天员“手控遥操作”看空间交会对接技术

1月8日上午，神舟十三号航天员乘组在地面 科技 人员的密切协同下，在空间站核心舱内 采取手控遥操作方式 ，圆满完成了天舟二号货运飞船与空间站组合体交会对接试验。这是我国航天员首次在轨进行手控遥操作试验。什么是手控遥操作？与之前载人飞船手控交会对接相比有何难点和特点？国内外技术应用有什么区别？

什么是手控遥操作？

手控遥操作是由航天员在轨利用手动技术对飞船进行遥控操作，控制货运飞船与空间站进行交会对接，是专门为无人来访飞行器配备的功能，和神舟载人飞船的手控交会对接类似。

航天员在空间站核心舱里，通过远程的方式“驾驶”货运飞船与空间站进行对接。 整个过程中，航天员的视角是从飞船“看向”空间站的，仿佛坐在货运飞船里 。航天员面对的仪表系统、操作手柄等等，和此前神舟飞船上实施的两次手控交会对接大同小异， 最大限度减小了航天员的训练难度，减轻了操作、识别的负担 。

随着人类对太空 探索 的深入进行，航天器交会对接技术是发展航天技术的关键部分之一，是体现国家综合国力和航天 科技 的重要标志。自1966年美国第一次成功实现空间交会对接以来，空间对接和分离技术作为航天技术的一个重要发展方向，得到了快速发展。

迄今为止， 包括美国、俄罗斯、欧洲航天局、日本和中国都在大力研究航天器交会对接和分离技术 ，并已经完成了上百次的交会对接和分离任务。例如，美国的登月飞行中利用登月舱与“阿波罗”飞船的交会对接，苏联利用联盟号飞船与和平号空间站的交会对接等。

航天器交会对接和分离技术已被公认为航天领域的重要技术之一，成功的交会对接并有效分离对于许多航天任务来说是必不可少的，比如空间站补给、航天员轮换等。

如何进行手控遥操作？

以此次试验为例，神舟十三号航天员乘组在核心舱发出控制指令，让天舟二号先与核心舱分离，然后航天员手动控制整个货运飞船的位置和姿态，撤到前向的一定距离，然后再次控制它来进行对接，一直到锁紧完成。

与之前相比有什么难点/特点？

与载人飞船的手控交会对接相比，货运飞船的手控遥操作有着自己的难点和特点。在操作的响应速度和运动的敏捷性上， 载人飞船与货运飞船的区别，就如同开轿车和开货车。 其原因有二：一是货运飞船的手控遥操作需要把货运飞船上的摄像机“看到”的图像传到空间站，空间站上的航天员需要把指令传回给货运飞船， 一来一回，就造成了航天员反应和执行指令的延时 ；二是货运飞船要比载人飞船重，平移加速度小，因此 动作不敏捷 。

对空间站建设有何重要意义？

遥操作交会对接试验对于空间站的建造非常重要，载人飞船可以通过航天员驾驶飞船，手动操作与空间站完成对接。而货运飞船则不同， 一旦自动交会对接功能失效，货运飞船将无法和空间站对接 ，导致任务失败，所以货运飞船就必须具备遥控操作的功能，与自动交会对接技术互为备份。 此次试验， 初步验证了空间站与来访飞行器手控遥操作系统的功能、性能以及天地间协同工作程序的合理性。

我国：自控为主、手控为辅

在前期的 探索 实践中，我国已经进行多次空间交会对接试验，解决了空间交会对接的问题， 掌握了交会对接全自动控制技术及飞船航天员手动控制技术 。神舟九号航天员刘旺在太空打出一个漂亮的“十环”，证明了我国航天员具有高超的、世界一流的手动操作水平与优秀的心理素质。此后的例行飞行中， 交会对接采用自控为主、手控为辅的方式，以减轻航天员的负荷 。在自动控制出现故障的情况下，或遭遇突发事件时（如面临轨道碎片碰撞危险），航天员将手动介入，执行飞行命令。

国际：手动与自动控制相结合

对接机构设计的最基本原则是在保证机构具备所要求的功能的同时，还要有高可靠性和尽可能小的重量，因此国际上一般应用 远距离采用自动和近距离采用手动与自动相结合 的方案，这样既比较安全可靠又能保证足够精度，并实现软对接。当最终逼近阶段的自控飞行范围不易掌握时，采用人工控制后可提高任务成功率。

在突破和掌握近地轨道长期有人驻留和有人参与近地空间应用等相关技术的基础上，载人登月、载人小行星探测、载人火星探测等载人深空 探索 活动成为国际上重要发展方向，而交会对接技术是实现未来载人深空 探索 任务的重要手段。交会对接技术还需进一步发展，包括有效和经济的交会对接系统策略、权衡使用自主和有人控制方法、发展先进敏感器技术和发展交会对接机构等，以满足未来任务的需求。

来源 | 中国载人航天

三、航天器在空间是怎样对接的？

要使2个或2个以上航天器在轨道上预定位置和时间相会，并在结构上连接起来，这个过程就叫对接过程。

航天器在空间飞行的速度是很快的，要使它们交会并对接，当然不是件容易的事。好在这一切都可通过航天器轨道控制和航天器姿态控制加以实现，其过程主要通过航天器控制系统完成。

1965年12月15日，实现了“双子星座”7号和“双子星座”6号在空间交会，当时它们在同一轨道上运行，又是同一速度，两个航天器仅相隔10厘米，这是世界上第一次实现航天器空间交会。1968年10月26日，苏联“联盟”2号和“联盟”3号又成功地实现了空间轨道自动交会。这为实现对接积累了经验。

对接是通过专门装置使航天器与对接目标互相接触，并由对接机构把两者连接成为一个整体。对接通常都是在宇航员的指挥和操纵下进行的。例如，“双子星座号飞船和“阿金纳”号火箭的对接过程，就是这样完成的：当两者相距仅300米左右，相对速度为1.5～3米/秒时，宇航员通过手控调整飞船完成对接，随后“阿金纳”号火箭的对接环与飞船的小头紧密配合，连成一个整体。

四、天宫一号和神州八号的对接原理

神舟八号和神舟九号的对接过程基本是一致的，只不过是两飞船的任务不同，神八是为了实行我国首次的空间交汇对接任务，而神九首先是为了实施我国首次载人交汇对接，并且巩固这项技术。其次就是在空间实验室进行科学实验。

对接过程基本分为以下步骤：

1.神舟八号（神舟九号）、天宫一号进入对接轨道。

2.两飞行器相对飞行。

3.对接前神舟八号（神舟九号）分别在几个停泊点短暂停泊，调整姿态。

4.两飞行器以每秒0.2m的速度缓缓靠近。

5.在自动对接系统(航天员手动对接系统)的精确控制(操作)下，对接机构捕获。

6.缓冲，对接机构拉回、锁紧。

7.形成组合体飞行模式。

以上是一个简化了的步骤，如不明白，请追问或参考神舟八号、神舟九号百度百科。

以上就是关于航天对接机构相关问题的回答。希望能帮到你，如有更多相关问题，您也可以联系我们的客服进行咨询，客服也会为您讲解更多精彩的知识和内容。

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