国外专家称中国对接设备系最高水平 美国尚不如俄

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/27 04:12:57
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神舟八号飞船发现天宫一号目标飞行器

在茫茫太空中,进行高精度和高难度的对接,近乎苛刻。交会对接的关键部件,就是对接机构,没有它,整个过程就成了“无米之炊”,建立空间站就更是无从谈起。

为完美演绎这场浪漫的星空之约,中国航天人进行了上千次对接试验,最终,神舟八号飞船和天宫一号上演苍穹之吻。

■对接机构

国外专家盛赞“水平最高”

此前,世界上掌握空间交会对接技术的只有俄罗斯和美国,而能独立研制对接机构的,只有俄罗斯一国,美国一般都向俄罗斯采购

我国选择自主研发对接机构。16年前,中国航天科技集团公司八院走上攻关之路。刚起步时,没有外援,仅靠有限的国外资料,通过自己设计、研制。

经不懈努力,研制团队终于在1999年拿出了第一套对接机构原理样机。此后,各类空间对接机构试验设备在航天人手中一一诞生。

俄罗斯和欧空局的航天专家在现场参观了上述设备后,一致称赞“这是当今世界最高水平的对接机构地面试验设备”。

千余试验证明对接可靠

两个航天器缓冲撞击时,必须撞得上、撞不坏、不弹开,最后咬得住,完成任务后还要分得开。而在对接时,将产生推拉、锁解、合分等许多相互作用、相互矛盾的动作,必须科学组合。
对接后,中间要形成80厘米直径的通道,导致系统集成难度很大。面对太空中真空和高低温等恶劣环境,地面必须充分试验,模拟天上微重力条件下的对接分离过程。

因此,对接机构十分精密,有几个接发指令的控制器、百余个进行测量的传感器、十几台电机传动着上千个齿轮和轴承,进行力的传递,接插件、电缆紧固件等又有上万个,让人头晕眼花。

对接机构总装团队在数年时间里,经过地面1101次对接试验、647次分离试验,充分验证了对接机构的对接和分离的可靠性

在他们的努力下,对接机构研制进度始终与天宫和神八的进度同步,最后又拿出9套正样产品、备份产品,保证这次交会对接及天宫二号、天宫三号与后续神九、神十的交会对接试验

■配套

地面图像上天“面对面”

虽然神八与天宫一号是无人交会对接,但天地通信系统仍按照有人状态进行设置,航天员不仅可与地面通话,甚至还能听高保真品质的音乐,看见来自地面的图像,真正实现“面对面”。
作为北京航天飞控中心天地通信系统负责人,贾文军心中一直有个遗憾:“神六发射时,聂海胜是在天上过的生日,他能听到女儿唱给自己的生日歌,却看不到女儿的样子。”

但从神八开始,登上太空的中国航天员,可在太空看到发自地面的图像。“这是从无到有的一个突破”,是天地之间真正的“面对面”。

传输能力的增强对航天员的太空生活意义重大,“能看到来自地面的图像,与家人实现面对面的沟通,对未来长期在轨生活的航天员来说,无疑是极大的精神动力和心理支持。”贾文军说。

因此次任务为无人状态对接,地面将传输一幅实验图像入太空,通过监视器观察太空中能否顺利接收来自地面的影像。

可预见,神十,甚至神九上的航天员,将在遥远的太空看见家人的笑脸。

此外,之前天地间只有一条信道,只能实现一名航天员与地面对话,而这次信道增加为两条,也就是说,位于天宫与飞船上的航天员,可在同一时间分别与地面对话。

本版采写本报记者商西综合《中国航天报》 新华社
http://news.ifeng.com/mil/2/detail_2011_11/03/10382892_0.shtml4.jpg
神舟八号飞船发现天宫一号目标飞行器

在茫茫太空中,进行高精度和高难度的对接,近乎苛刻。交会对接的关键部件,就是对接机构,没有它,整个过程就成了“无米之炊”,建立空间站就更是无从谈起。

为完美演绎这场浪漫的星空之约,中国航天人进行了上千次对接试验,最终,神舟八号飞船和天宫一号上演苍穹之吻。

■对接机构

国外专家盛赞“水平最高”

此前,世界上掌握空间交会对接技术的只有俄罗斯和美国,而能独立研制对接机构的,只有俄罗斯一国,美国一般都向俄罗斯采购

我国选择自主研发对接机构。16年前,中国航天科技集团公司八院走上攻关之路。刚起步时,没有外援,仅靠有限的国外资料,通过自己设计、研制。

经不懈努力,研制团队终于在1999年拿出了第一套对接机构原理样机。此后,各类空间对接机构试验设备在航天人手中一一诞生。

俄罗斯和欧空局的航天专家在现场参观了上述设备后,一致称赞“这是当今世界最高水平的对接机构地面试验设备”。

千余试验证明对接可靠

两个航天器缓冲撞击时,必须撞得上、撞不坏、不弹开,最后咬得住,完成任务后还要分得开。而在对接时,将产生推拉、锁解、合分等许多相互作用、相互矛盾的动作,必须科学组合。
对接后,中间要形成80厘米直径的通道,导致系统集成难度很大。面对太空中真空和高低温等恶劣环境,地面必须充分试验,模拟天上微重力条件下的对接分离过程。

因此,对接机构十分精密,有几个接发指令的控制器、百余个进行测量的传感器、十几台电机传动着上千个齿轮和轴承,进行力的传递,接插件、电缆紧固件等又有上万个,让人头晕眼花。

对接机构总装团队在数年时间里,经过地面1101次对接试验、647次分离试验,充分验证了对接机构的对接和分离的可靠性

在他们的努力下,对接机构研制进度始终与天宫和神八的进度同步,最后又拿出9套正样产品、备份产品,保证这次交会对接及天宫二号、天宫三号与后续神九、神十的交会对接试验

■配套

地面图像上天“面对面”

虽然神八与天宫一号是无人交会对接,但天地通信系统仍按照有人状态进行设置,航天员不仅可与地面通话,甚至还能听高保真品质的音乐,看见来自地面的图像,真正实现“面对面”。
作为北京航天飞控中心天地通信系统负责人,贾文军心中一直有个遗憾:“神六发射时,聂海胜是在天上过的生日,他能听到女儿唱给自己的生日歌,却看不到女儿的样子。”

但从神八开始,登上太空的中国航天员,可在太空看到发自地面的图像。“这是从无到有的一个突破”,是天地之间真正的“面对面”。

传输能力的增强对航天员的太空生活意义重大,“能看到来自地面的图像,与家人实现面对面的沟通,对未来长期在轨生活的航天员来说,无疑是极大的精神动力和心理支持。”贾文军说。

因此次任务为无人状态对接,地面将传输一幅实验图像入太空,通过监视器观察太空中能否顺利接收来自地面的影像。

可预见,神十,甚至神九上的航天员,将在遥远的太空看见家人的笑脸。

此外,之前天地间只有一条信道,只能实现一名航天员与地面对话,而这次信道增加为两条,也就是说,位于天宫与飞船上的航天员,可在同一时间分别与地面对话。

本版采写本报记者商西综合《中国航天报》 新华社
http://news.ifeng.com/mil/2/detail_2011_11/03/10382892_0.shtml


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天宫一号目标飞行器侧面摄像头拍到的对接画面。两个航天器缓冲撞击时,必须撞得上、撞不坏、不弹开,最后咬得住,完成任务后还要分得开。而在对接时,将产生推拉、锁解、合分等许多相互作用、相互矛盾的动作,必须科学组合。因此,对接机构十分精密,有几个接发指令的控制器、百余个进行测量的传感器、十几台电机传动着上千个齿轮和轴承,接插件、电缆紧固件等有上万个。
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这是天宫一号摄像头拍摄的天宫一号和神舟八号对接锁紧完成后的画面。中国航天科技集团公司八院为此攻关16年,经过地面1101次对接试验、647次分离试验。
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神舟八号摄像头拍摄的交会对接瞬间。
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对接组合完成后的画面。

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天宫一号目标飞行器侧面摄像头拍到的对接画面。两个航天器缓冲撞击时,必须撞得上、撞不坏、不弹开,最后咬得住,完成任务后还要分得开。而在对接时,将产生推拉、锁解、合分等许多相互作用、相互矛盾的动作,必须科学组合。因此,对接机构十分精密,有几个接发指令的控制器、百余个进行测量的传感器、十几台电机传动着上千个齿轮和轴承,接插件、电缆紧固件等有上万个。
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这是天宫一号摄像头拍摄的天宫一号和神舟八号对接锁紧完成后的画面。中国航天科技集团公司八院为此攻关16年,经过地面1101次对接试验、647次分离试验。
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神舟八号摄像头拍摄的交会对接瞬间。
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对接组合完成后的画面。
{:soso_e127:}容我跑个题...(也不是特别跑题啦,也是对接的)   日本载人飞船为何要做成“翻跟头”式的? 以前有人告诉我来着,结果我又忘了...

言归正传  “这是当今世界最高水平的对接机构地面试验设备”————地面试验设备啊,原来说的不是对接机构本身


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交会对接模拟动画


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交会对接模拟动画
2020年,太空战,嫦娥三号,长征5号,都完工了,TG的太空就牛逼了,当然与美帝还是有不小的差距的
了不起,赞一个
我觉得下一步主要的是月球,远期是火星。但是其他深空探测也要开展,我们的富人可以捐赠一些项目,换取太空旅行的票。
经过地面1101次对接试验、647次分离试验,充分验证了对接机构的对接和分离的可靠性

为什么两者数量有差,难道不是对接完就得分离么?
先把不劳动的人发到火星干苦力。
牛逼牛逼,什么时候去火星啊
darkstarli 发表于 2011-11-3 14:56
容我跑个题...(也不是特别跑题啦,也是对接的)   日本载人飞船为何要做成“翻跟头”式的?  ...
是啊,我也不明白.为什么对接前天宫一号要翻个跟头,当时怎么不把对接口设计在另一边啊?
beixiulotus 发表于 2011-11-3 15:32
我觉得下一步主要的是月球,远期是火星。但是其他深空探测也要开展,我们的富人可以捐赠一些项目,换取太空 ...
再富的富人, 在这种大国战略项目前也是渣, 就是比尔的全副身家贴到种项目上也不够烧
对接机构地面试验设备

想起j10的飞控地面试验设备
不妄自菲薄也不要被捧杀
tomcat650093 发表于 2011-11-3 16:51
是啊,我也不明白.为什么对接前天宫一号要翻个跟头,当时怎么不把对接口设计在另一边啊?
TG1号一头是对接口,另一头是发动机的喷口。平常因为大气阻力问题,TG1的轨道会慢慢变低,所以发动机过一段时间要开动一下作轨道维持,把速度增加一些,轨道提高一些。
而SZ8上来是要从后面插入TG1的,当然TG1必须把对接口朝后才些,所以对接前要调头180度。
目前对接完毕之后,组合体又来了一次180度调头,TG1可以再次作轨道维持了。
我国太空对接的地面模拟技术跻身世界一流

新华网上海11月3日电 (记者张建松)神舟八号与天宫一号在太空成功对接,使我国成为继美、俄之后第3个掌握交会对接技术的国家。记者从对接机构的研制单位——上海航天技术研究院了解到,我国太空对接的地面模拟技术已跻身世界一流。

  要在地面真实模拟两个航天器在太空对接运动的过程,首先必须克服地球引力的影响,比较真实地再现物体在失重环境的运动。由于地球引力使物体产生重力,重力产生摩擦力,摩擦力阻碍物体的运动。如果能够消除或最大限度地减小摩擦力的影响,就能比较真实地再现物体在失重环境的运动

  基于这一原理,由上海航天技术研究院805所、中科院沈阳自动化所、哈尔滨工业大学、青岛精密仪器公司等多家单位联合研制的空间对接机构缓冲试验台构思新颖、设计巧妙,目前已拥有多项国家专利发明技术

  记者在上海航天技术研究院805所看到,该试验装置建造了两艘质量、惯量、质心与真实的飞行器完全相同,并能够安装真实对接结构的飞行器模拟件,可通过独创的气浮技术,将两个飞行器模拟件悬浮起来。由于空气的摩擦阻力非常小,可以忽略不计,因此能较真实地模拟两个飞行器的对接机构在失重状态下,从碰撞、捕获、缓冲、连接到分离的全过程,并能测量整个过程中,两个飞行器模拟件的位置和速度,以及对接过程中的撞击力和缓冲力的变化。

  总重量100多吨的空间对接机构综合试验台,是我国载人航天二期工程最大的地面试验设备,由上海航天技术研究院805所牵头,哈工大、上海交大、浙大、华东计算机所、上海重机厂等多家单位参与共同研制

  据介绍,综合试验台采用“半物理仿真试验”原理,能模拟最大质量为8吨-100吨的空间飞行器对接动力学全过程,并能模拟飞行器的在轨高低温环境运行。其中,参与试验的主动对接机构和被动对接机构是真实产品,飞船和空间站的质量、惯性等特征则采用数字模型描述。根据给定的交会对接初始条件,通过控制“六自由度运动模拟器”来实现两个飞行器对接过程的相对运动,使对接机构进行碰撞、捕获、缓冲、校正试验,与缓冲试验平台在功能上相互补充,在试验结果上相互验证。

  由上海航天技术研究院牵头、哈尔滨工业大学承制的空间对接机构整机特性测试台,可对空间对接机构装配完成后的特性参数进行测试,主要包括对接配合尺寸、对接环运动和力学特性、传动系统和捕获系统承载能力、机电配合特性等

  以哈尔滨工业大学为主研制的空间对接机构热真空试验台,则专门用于考核对接机构在真空高、低温环境条件下的工作性能。该试验装置能将对接机构放入一个足够大的真空罐中,建立高空高低温试验环境,利用飞轮模拟两个飞行器的动能,建立初始条件实现对接过程,进行碰撞、缓冲、密封连接、分离试验

  这些高水平的大型试验设备的成功研制大大提升了我国航天技术水平,为我国从航天大国迈向航天强国打下了坚实的基础。(来源:新华网)
http://news.qq.com/a/20111103/001643.htm
rottenweed 发表于 2011-11-3 17:25
TG1号一头是对接口,另一头是发动机的喷口。平常因为大气阻力问题,TG1的轨道会慢慢变低,所以发动机过一 ...
请教一下,日本那个什么飞船,载人的那部分(我也忘了叫什么舱了)要在自身的机械臂帮助下翻个跟头,才能让对接口冲外   这又是为什么呢?
xjjdjj 发表于 2011-11-3 15:48
经过地面1101次对接试验、647次分离试验,充分验证了对接机构的对接和分离的可靠性

为什么两者数量有差, ...
对接之后人工拆开,应该不算分离试验吧,,,
人家只是说那个地面实验设备世界一流,可别理解成对接技术超美俄。
APAS95 就是俄国研发的对接机构,在俄国统一对接机构的要求下,俄国的专利是可出售的。有钱,有需求就可以去找他买专利。
至于做出来,俄国人可以提供产品,也可以购买国自己生产。
美国一般是购买,中国嫌贵,自己生产的。
现在美国在这个基础上又开发了 LIDS 对接系统
问个题外话,我看视屏的时候看到对接器快接上时有个小东西飘过,是太空垃圾吗?
rottenweed 发表于 2011-11-3 17:25
TG1号一头是对接口,另一头是发动机的喷口。平常因为大气阻力问题,TG1的轨道会慢慢变低,所以发动机过一 ...
TG1作为空间站如果每次对接都掉头会耗费燃料,缩短在轨时间.为什么不把神州发射到TG1的前面,通过神州减速掉头来对接?
darkstarli 发表于 2011-11-3 18:49
请教一下,日本那个什么飞船,载人的那部分(我也忘了叫什么舱了)要在自身的机械臂帮助下翻个跟头,才能 ...
看一下这个帖子
http://www.9ifly.cn/thread-192-2-1.html
主要是为了发射时候的逃逸方便,不过增加了复杂性,利弊难定。
tomcat650093 发表于 2011-11-3 20:08
TG1作为空间站如果每次对接都掉头会耗费燃料,缩短在轨时间.为什么不把神州发射到TG1的前面,通过神州减速掉 ...
先加速再减速,浪费的燃料要多很多,而且需要用主发动机。
旋转其实需要的燃料很少,不用启动主发动机,用姿控小发动机就可以,消耗燃料少得多。姿控比轨道维护需要的燃料少多了。

联盟号和礼炮对接的时候就出现过对接失败,燃料不足,结果不能继续进行下一次对接尝试,只能立即返回地面。
rottenweed 发表于 2011-11-3 20:17
看一下这个帖子
http://www.9ifly.cn/thread-192-2-1.html
主要是为了发射时候的逃逸方便,不过增加了复 ...
灰常感谢!~~~
rottenweed 发表于 2011-11-3 20:22
先加速再减速,浪费的燃料要多很多,而且需要用主发动机。
旋转其实需要的燃料很少,不用启动主发动机, ...
神州在后面追赶TG,不需要主发动机加速?
基于这一原理,由上海航天技术研究院805所、中科院沈阳自动化所、哈尔滨工业大学、青岛精密仪器公司等多家单位联合研制的空间对接机构缓冲试验台构思新颖、设计巧妙,目前已拥有多项国家专利发明技术。

  记者在上海航天技术研究院805所看到,该试验装置建造了两艘质量、惯量、质心与真实的飞行器完全相同,并能够安装真实对接结构的飞行器模拟件,可通过独创的气浮技术,将两个飞行器模拟件悬浮起来。由于空气的摩擦阻力非常小,可以忽略不计,因此能较真实地模拟两个飞行器的对接机构在失重状态下,从碰撞、捕获、缓冲、连接到分离的全过程,并能测量整个过程中,两个飞行器模拟件的位置和速度,以及对接过程中的撞击力和缓冲力的变化。
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将两个对接体变成垂直于重力的姿态搞试验不行么?
tomcat650093 发表于 2011-11-3 20:26
神州在后面追赶TG,不需要主发动机加速?
你可以这样认为,本来速度不够,加速到足够就可以了。
而如果在前面减速,等于说是速度先加过头了,然后再减速,这样等于浪费了速度增量。
向祖国和人民起誓,一定要插进去
rottenweed 发表于 2011-11-3 20:31
你可以这样认为,本来速度不够,加速到足够就可以了。
而如果在前面减速,等于说是速度先加过头了,然后 ...
如果说神州一进入和 TG1相同的轨道就对接可以这样认为,但我想肯定是进入该轨道以后一段时间才会对接,所以要追上,肯定需要加速到超过保持在该轨道所需的速度.如果神州在前面也只需要达到能保持在该轨道的速度就可以了.俄美是怎么样的?不知都是出于什么考虑?
tomcat650093 发表于 2011-11-3 20:26
神州在后面追赶TG,不需要主发动机加速?
大哥!最基本物理常识都忘记了?改变物体的运动状态需要力的作用,飞船要减速就需要与运动方向相反的力的作用,而太空中基本没空气也就是基本没阻力,不会自然减速,这个减速的力就只能是飞船自带的火箭来产生了。
四面盾 发表于 2011-11-3 20:50
大哥!最基本物理常识都忘记了?改变物体的运动状态需要力的作用,飞船要减速就需要与运动方向相反 ...
加速就不用啊?
了不起,赞一个
了不起,赞一个

tomcat650093 发表于 2011-11-3 20:52
加速就不用啊?


既然都要发动机工作,关键就是谁需要的在轨时间长,谁更需要节省燃料的问题了,显然TG比飞船的在轨时间长,燃料更加宝贵,而在对接过程中需要不断变速和调姿,也就是说此过程中需要不断消耗燃料,此时消耗谁保留谁呢?当然是消耗飞船的保留TG的呐!另外如果按乃说的,TG追飞船,乃可以想像下组合体不断调姿追一个单体飞船是个神马情况。
tomcat650093 发表于 2011-11-3 20:52
加速就不用啊?


既然都要发动机工作,关键就是谁需要的在轨时间长,谁更需要节省燃料的问题了,显然TG比飞船的在轨时间长,燃料更加宝贵,而在对接过程中需要不断变速和调姿,也就是说此过程中需要不断消耗燃料,此时消耗谁保留谁呢?当然是消耗飞船的保留TG的呐!另外如果按乃说的,TG追飞船,乃可以想像下组合体不断调姿追一个单体飞船是个神马情况。
四面盾 发表于 2011-11-3 21:10
既然都要发动机工作,关键就是谁需要的在轨时间长,谁更需要节省燃料的问题了,显然TG比飞船的在轨时间长 ...
你都没明白我的意思,我的意思是神州在前面通过减速来调整等待TG,并不需要TG耗费燃料.
不过应该是我想错了.
刚才百度了下,美国和前苏联/俄罗斯所用的航天器交会的方法主要集中于三种,即相切法、共椭圆法和第一远地点法。它们都是利用两个航天器的不同高度,利用霍曼变轨原理,使追踪航天器以不同的速度移向目标航天器。
在上述三种航天器的交会方法中,共椭圆法是一种快速的交会操作方法,而且实施起来比较简便,时间上也比较宽裕。例如,双子星座号飞船的交会对接就采用了这种方法,即假设追踪航天器先处于一椭圆轨道上,此轨道低于目标航天器的圆形轨道,甚至其远地点也低于目标轨道,这样可以通过少量的几次点火使追踪航天器的轨道圆形化,但仍低于目标轨道(此时追踪航天器处于内圈轨道,目标航天器处于外圈轨道);然后可在适当的时刻使追踪航天器的平移推力器点火而提高其远地点的高度,最终与目标航天器相遇。
所以飞船的轨道比TG要低,只有要对接才加速上升到TG的轨道马上进行对接,不需对接前在TG的轨道上.
空间交会控制系统设计指标为燃料消耗量、交会花费时间和交会终点所达到的精度三方面。在系统设计中若需要满足某一个指标为主,而其他两个指标处在从属地位,一般应用系统工程方法,根据空间交会和对接的具体任务,全面论证这三方面指标的相互关系和主从关系。我们采用现在这个方式也不仅仅是处于燃料的考虑.
tomcat650093 发表于 2011-11-3 21:20
空间交会控制系统设计指标为燃料消耗量、交会花费时间和交会终点所达到的精度三方面。在系统设计中若需要满 ...
在神州8号如果不能主动对接天宫时,天宫是可以变被动为主动的~~这个500多个预案里有,而且还排在很前面~
其实真正要问的是,为啥对接期间不能靠神舟的主发动机来维持轨道
当时我没有惊呆 发表于 2011-11-3 22:29
在神州8号如果不能主动对接天宫时,天宫是可以变被动为主动的~~这个500多个预案里有,而且还排在很前面~
据说,我们的接口采用的是联盟的方式,谁做主动都可以.