今天中午，天舟一號就將與天宮二號實(shí)施首次交會對接。由上海航天研制的對接機(jī)構(gòu)已經(jīng)升級至2.0版，滿足更大噸位航天器的快速對接。

“如果把神舟八號載人飛船對接機(jī)構(gòu)稱為第一代對接機(jī)構(gòu)，那么天舟一號貨運(yùn)飛船對接機(jī)構(gòu)可稱為第二代產(chǎn)品，這次是第二代的首飛，神舟八號、九號、十號以及去年發(fā)射的神舟十一號均為第一代對接機(jī)構(gòu)?！敝袊d人航天工程載人飛船系統(tǒng)、空間實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)副總師張崇峰介紹道。

2011年11月3日，中國航天科技集團(tuán)公司第八研究院自主研制的載人航天關(guān)鍵產(chǎn)品——對接機(jī)構(gòu)首次亮相，成功實(shí)施首次太空交會對接。2017年4月20日，我國第一艘貨運(yùn)飛船天舟一號與天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室的交會對接再次引發(fā)大家的關(guān)注與熱議，作為建設(shè)空間站的必備關(guān)鍵技術(shù)，6年間，我國的對接機(jī)構(gòu)，還是原來的那個(gè)“它”嗎？

第一“新”

實(shí)現(xiàn)“重量級”大噸位航天器的偏心對接

說起大噸位偏心對接，就不得不從神舟系列載人飛船與天宮系列目標(biāo)飛行器的空間交會對接說起。神舟和天宮都是8噸級的航天器，它們之間要實(shí)現(xiàn)“太空之吻”必須沿著質(zhì)心軸線運(yùn)動(dòng)，捕獲、校正后，必須處于無偏心的位置，才能順利“吻”上。

8噸級龐然大物間的交會對接，在我們看來已經(jīng)是重量級選手間的高難度動(dòng)作了，但是對空間站來說還是“輕量級”的，第二代對接機(jī)構(gòu)必須適應(yīng)未來空間站建造階段8-180噸各種噸位、各種方式的對接，包括偏心對接，其間將會產(chǎn)生巨大的對接能量，對于對接機(jī)構(gòu)的緩沖耗能能力提出很高的要求，這也是空間站建造階段必須突破的一項(xiàng)技術(shù)，八院的設(shè)計(jì)師們通過大量的技術(shù)攻關(guān)和方案論證，已經(jīng)破解這一難題，為了既不影響原捕獲性能，方便捕獲，又實(shí)現(xiàn)對接機(jī)構(gòu)捕獲后的大噸位耗能需求，系統(tǒng)性提出了可控阻尼的控制思路，通過可控阻尼器單機(jī)產(chǎn)品、改進(jìn)型傳動(dòng)緩沖對接機(jī)構(gòu)產(chǎn)品以及分系統(tǒng)級的整機(jī)、緩沖等全覆蓋的考核措施，滿足了本次及后續(xù)任務(wù)的需求。

第二“新”

首次實(shí)現(xiàn)在軌推進(jìn)劑補(bǔ)加

對接機(jī)構(gòu)并不直接參與空間推進(jìn)劑補(bǔ)加任務(wù)，但是它為補(bǔ)加提供了平臺和初始條件?？臻g的推進(jìn)劑補(bǔ)加主要是通過安裝在對接機(jī)構(gòu)上的4路推進(jìn)劑補(bǔ)加的液路浮動(dòng)斷接器來實(shí)現(xiàn)的，這就相當(dāng)于加油的管路和油槍都安裝在第二代對接機(jī)構(gòu)產(chǎn)品上。

油槍能不能準(zhǔn)確無誤地拆入加油口，那就得看對接的初始精度了。天舟一號要順利地把推進(jìn)劑供給天宮二號，兩個(gè)對接機(jī)構(gòu)必須對接得嚴(yán)絲合縫，這對空間交會對接的精度提出非常高的要求。

第三“新”

首次實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)100伏高壓供電

第一代對接機(jī)構(gòu)采用的是低壓供電，其可靠性已經(jīng)得到多次驗(yàn)證，鑒于未來我國空間站將采用100伏的高壓供電制，為提前驗(yàn)證技術(shù)，這次天舟一號貨運(yùn)飛船便采用了全新研制的國產(chǎn)100伏高壓器件，對接機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)電路也進(jìn)行了全新的設(shè)計(jì)。

為此，設(shè)計(jì)師們進(jìn)行了專項(xiàng)的鑒定試驗(yàn)和可靠性試驗(yàn)，確保對接機(jī)構(gòu)能夠適應(yīng)新的供電制。

第四“新”

首次實(shí)行快速交會對接

在一次試驗(yàn)任務(wù)中實(shí)現(xiàn)三次交會對接，這在我國載人航天歷史上還是第一次。從2011年11月3日對接機(jī)構(gòu)首次亮相后，神舟八號、神舟九號、神舟十號都與天宮一號實(shí)現(xiàn)了2次交會對接，神舟十一號與天宮二號實(shí)現(xiàn)1次交會對接并首次實(shí)現(xiàn)30天中長期組合體運(yùn)行。這次天舟一號與天宮二號將實(shí)現(xiàn)三次交會對接，對接機(jī)構(gòu)組合體保持時(shí)間將遠(yuǎn)超過原來的神舟十一號與天宮二號的30天，其中第二次交會對接是在對接分離后，實(shí)行短時(shí)間調(diào)頭繞飛后再次對接，分離后將保持較長時(shí)間的獨(dú)立飛行后，而后進(jìn)行第三次對接，這對對接機(jī)構(gòu)的控制、空間環(huán)境長壽命、重復(fù)對接性能提出更高要求。

（看看新聞Knews記者：湯銘 編輯：王玨）