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[視頻]40多小時後神八將對接天宮

發佈時間:2011年11月01日 06:30 | 進入復興論壇 | 來源:CNTV


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    神舟八號飛船于11月1日5時58分發射

    視頻:神八發射精彩瞬間 高清圖集

    中國網絡電視臺消息:預計神八與天宮交會對接的時間是2日深夜至3日淩晨,屆時飛船和天宮一號正飛行在我國甘肅、陜西上空

>>>專家解讀為何在甘、陜上空實現交會對接<<<

    據專家介紹,後面有兩次交會對接工作,第一次是在3號淩晨,另一次是在14號。也正是因此,神八升空之後的控制動作將非常的密集,在今天中午12點左右,神八運動到第五圈屆時將進行第一次軌道控制,抬升它的近地點高度。此後在明天當它運行到第13圈、16圈、19圈、24圈時,還將進行4次軌道控制。這樣經過5次遠距離的導引控制,在3號淩晨時就可以進行第一次交會對接。然後進行鎖緊,也就是我們之前所説的讓天宮和神八的接吻能夠更加緊密更加嚴絲合縫。

    此後在天宮一號與神舟八號組合飛行12天之後,也就是在本月14號時,神八將撤離天宮一號,然後再進行對接,他們共同飛行2天之後,16號神八將第二次撤離天宮一號,17號返回地面,這樣天宮其神八交會對接工作就算圓滿完成。

    對接結構在地面已進行1101次試驗

    在太空將兩個航天器對接起來形成一個“組合航天器”的對接技術,是人類載人航天活動的一項關鍵技術。目前,世界載人航天領域使用的對接機構有兩大類:一類是美國航天飛機的“異體同構周邊”式對接機構,另一類是俄羅斯和歐空局ATV飛船上的“錐-桿”式對接機構。

    “瞄準世界先進水平,我國對接機構採用了導向板內翻式的異體同構周邊式構型,對接機構所有的儀器設備都安裝在周邊,中間留了直徑800毫米的人孔通道,宇航員和貨物就是從這個通道運送。”上海航天技術研究院研究員、交會對接大型地面試驗系統原負責人陶建仲介紹説。

    陶建中説,對接機構在我國是一項全新技術,許多問題都是以前從未遇到的,其中最主要的技術難點有四個方面:一是如何保證兩個飛行器相撞時“不撞壞、不彈開”,軟硬適度;二是如何保證很多相互矛盾的動作(如推-拉、合-分等)組合在一起具有高可靠度;三是許多複雜的産品要協調安裝于周邊,中間留出人孔通道,如何實現系統集成;四是如何在地面充分試驗、模擬天上微重力情況下的對接分離過程。

    針對對接機構的技術難點,上海航天技術研究院805所的研製隊伍進行了長達16年的科技攻關,在倣真先行、高可靠的設計技術、集成技術和地面模擬等關鍵技術上,一一取得了突破,目前已成功申報20多項專利。對接機構在“上天”之前,已經在地面上進行1101次對接試驗、647次分離試驗。

    對接分為8個步驟約需十分鐘時間

    兩個航天器在太空的交會和對接是兩個不同過程。

    陶建仲介紹,當“神舟八號”和“天宮一號”在同一時刻以同樣的速度到達同一個地點順利交會,兩個飛行器的速度、位置、姿態、偏差等11個參數滿足對接的初始條件後,飛行器就將停止控制,讓它們根據慣性進行碰撞,整個對接過程一共大約需要十分鐘時間。

    對接過程分為8個步驟:

    第一步是“相撞”。在慣性作用下,8噸重的“神舟八號”與8.6噸重的“天宮一號”以每秒0.2米左右的速度進行相撞,當“神舟八號”上的主動對接機構碰撞上“天宮一號”上的被動對接機構,對接過程正式開始。

    第二步是“捕獲”。當“神舟八號”主動對接機構上的對接環,接到失衡傳感器發出對接指令信號後,6根滾珠絲桿就會向外推出200多毫米,對接環上安裝的3對捕獲鎖,撞到“天宮一號”被動對接機構相對應的卡板器,就會被牢牢卡住。

    第三步是“緩衝”。“神舟八號”對接環受到撞擊後,將會通過一套傳動機構,聯向對接機構上的摩擦自動器和電磁阻尼器,分別吸收縱向和橫向的撞擊能量,進行緩衝。碰撞、捕獲、緩衝三個步驟共需要大約60秒時間。

    第四步是“校正”。當“神舟八號”成功捕獲“天宮一號”並實施緩衝後,“神舟八號”對接環的6根滾珠絲桿繼續往外推至300毫米,同時對兩個航天器的姿態、位置和偏差等進行強行校準,校準時間約需80秒。

    第五步是“拉近”。校準後,“神舟八號”對接環的6根滾珠絲桿緩緩收縮,將兩個飛行器“拉近”,這一過程約需240秒。

    第六步是“拉緊”。“神舟八號”和“天宮一號”的對接面上,分別安裝了6組共12把對接鎖,每把對接鎖的拉力達3噸。當兩個飛行器被拉近後,兩個對接面的12把對接鎖一一相扣。

    第七步是“密封”。兩個飛行器拉緊後,對接機構上的驅動電機將帶動鋼絲繩系統,將兩個連接器面上的密封圈壓縮,保持密封。

    第八步是“剛性連接”。通過對接鎖使兩個連接器貼合,實現“剛性連接”,將兩個航天器組合成一體。拉緊、密封和剛性連接共需220秒。

    連接後的“組合航天器”由“天宮一號”控制

    陶建仲介紹,“神舟八號”和“天宮一號”實現剛性連接後,將通過制動控制系統,接通兩個航天器的電氣液路通道,進行信息和能源並網。“神舟八號”上的航天員和貨物通過直徑800毫米的人孔通道進入“天宮一號”。連接後的“組合航天器”由天宮一號控制,“神舟八號”處於停靠狀態,但如果出現故障,“神舟八號”則可以立即進行“替補”。

    在聯合飛行任務結束後,或在緊急狀態下,實現兩個飛行器的安全分離也至關重要。根據程序設計,“神舟八號”和“天宮一號”的對接鎖可自動分離,一旦出現故障,宇航員可手動分離,將兩個對接機構掰開;此外,還可以採用火工品將對接機構炸開,實行強行分離。     

    神八技術狀態改變達百項 將可傳輸對接畫面

    作為神舟系列飛船,排行老八的神舟八號飛船和自己的“七哥”神舟七號飛船有著怎樣的差異呢?擔負著飛天一吻的神舟“老八”又有著怎樣的獨特優勢?航天專家對此進行了權威解讀,據介紹,“神八”暗藏玄機,技術狀態改變高達百項,涉及産品有推進艙、艙內和艙外攝像機、電源分系統、總體電路等。

    外形:增加測量敏感器

    執行這次交會對接任務的神舟八號為改進型飛船,沿用返回艙、推進艙和軌道艙三艙結構,全長9米,艙段最大直徑2.8米,起飛質量8082千克。軌道艙是航天員生活艙,有效活動空間5立方米,艙外安裝交會對接測量設備和主動對接機構;返回艙是航天員座艙,配有降落傘和著陸緩衝系統,艙內配置了儀錶板、指令板以及航天員手動控制手柄;推進艙是飛船的動力和能源艙段,安裝了軌控、姿控發動機和太陽能電池帆板。

    據中國航天科技集團公司五院載人航天總體部主任設計師石泳介紹,神舟七號的艙可以説是一艙兩“名”,根據其支持航天員太空生活的功能,稱為軌道艙,根據其支持航天員出艙活動的功能,稱為氣閘艙。而神舟八號就沒有這個氣閘艙。“神八”在外形上增加了測量敏感器,用於交會對接測量。

    飛行:可前進也可平移

    從外形上看,“神八”與“神七”的返回艙是一致的。但“神八”的又一特色亮點表現在返回式座椅上,體現了設計人員的綠色理念。

    雖然“神八”不載人,但科研人員按照航天員適宜環境進行了設計。“儘管飛船各系統的密封已經萬無一失,但是座椅下的一個壓力燃氣包裏的有害氣體一旦發生泄漏,後果將不堪設想。”石泳説。因此,“神八”最終確定了用壓縮空氣來取代燃氣,並相應地增加了一套氣源組件系統作為動力源。座椅的提升原理沒有變化,而壓縮空氣的使用,意味著即使發生泄漏也不會對航天員的身體産生任何不利影響。在返回時,航天員承受的衝擊力大,為了讓航天員著陸時感覺更舒適,此次“神八”的座椅改成大底。

    另外,飛船不但可以往前走,還具有平移功能。這也是神舟八號飛船的又一大亮點。

    動力:增加12台發電機

    “神八”技術狀態改變高達百項。石泳説,因為增加的設備大小不一,輕重不一,功能不一,所以這些設備不能簡單地往推進艙一安裝就了事。推進艙總體單位在設計時既要考慮到艙體在太空飛行過程中的重心和平衡,還要根據産品體積大小安裝在合適的位置,同時要考慮安裝時操作人員的操作和檢修方便,經過綜合權衡,推進艙總體設計方案科學合理,安全調試一步到位,確保了“神八”任務的完成。

    同時,“神八”比“神七”的供電能力增強了,它的推進艙增加了12台發電機。在功能上,“神八”新增了交會對接的能力。

    攝像:對接畫面傳遍世界

    “神八”與“天宮”的交會對接這一輝煌時刻,怎麼才能迅速傳遞給世界?神舟八號飛船的測控與通信分系統解決了這個問題。石泳介紹説,“神八”的艙外攝像機可受航天員控制,圖像處理的能力比“神七”提高。分系統採用先進的壓縮編碼體制,雙路圖像傳輸模式,大大提高了圖像傳輸質量,保證畫面能夠清晰地傳回地面,讓全世界人民都能看到中國航天的壯舉。 據北京晨報

熱詞:

  • 神八
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