空間對接模擬圖

對接機(jī)構(gòu)

交會與對接既離不開測量系統(tǒng)，也必須有對接機(jī)構(gòu)，二者缺一不可。按不同的結(jié)構(gòu)和原理，空間對接機(jī)構(gòu)有四種：“環(huán)-錐”式機(jī)構(gòu)、“桿-錐”（也叫“栓-錐”）式機(jī)構(gòu)、“異體同構(gòu)周邊”式機(jī)構(gòu)、“抓手-碰撞鎖”式機(jī)構(gòu)。

“環(huán)-錐”式是最早期的對接機(jī)構(gòu)，它由內(nèi)截頂圓錐和外截頂圓錐組成。內(nèi)截頂圓錐安裝在一系列緩沖器上，使它能吸收沖擊能量。這種結(jié)構(gòu)曾用于美國的“雙子星座”飛船與“阿金納”火箭以及美國“雙子星座”飛船之間的對接等。

“桿-錐”式是在兩個航天器對接面上分別裝有栓和錐的對接機(jī)構(gòu)，即一個航天器的對接機(jī)構(gòu)內(nèi)裝有接收錐，另一個航天器上裝有對接碰撞桿，在對接時，碰撞桿漸漸指向接收錐內(nèi)，接收錐將桿頭鎖定。由于這種對接結(jié)構(gòu)不具備既有主動又有被動的功能，所以不利于實施空間營救。蘇聯(lián)/俄羅斯“聯(lián)盟”飛船與“禮炮”號空間站、“聯(lián)盟TM”飛船與“和平”號空間站，美國“阿波羅”登月艙與指令艙等的對接，都曾采用這種對接機(jī)構(gòu)。

“異體同構(gòu)周邊”式對接機(jī)構(gòu)可以克服“桿-錐”式機(jī)構(gòu)的缺點，因為它滿足了下面兩個要求：①對接機(jī)構(gòu)是異體同構(gòu)，使航天器既可作主動方，也能作被動方，這一點對空間救援特別重要；②對接機(jī)構(gòu)必須是周邊的，即所有定向和動力部件都安裝于中央艙口的四周，從而保證中央成為來往通道空間。蘇聯(lián)“聯(lián)盟-19”飛船與美國“阿波羅-18”飛船、航天飛機(jī)與“和平”號空間站、航天飛機(jī)與國際空間站等對接，都采用這種對接機(jī)構(gòu)。其中，航天飛機(jī)與國際空間站的對接雖然仍采用“異體同構(gòu)周邊”對接機(jī)構(gòu)，但增加了先進(jìn)的綜合測量系統(tǒng)，包括GPS導(dǎo)航接收系統(tǒng)、數(shù)據(jù)跟蹤與中繼導(dǎo)航與通信接收系統(tǒng)、微波交會雷達(dá)系統(tǒng)、激光對接雷達(dá)系統(tǒng)、光學(xué)對接攝像系統(tǒng)等，此外，還包括航天員顯示裝置（空間六分儀、望遠(yuǎn)鏡、顯示器、熒光屏等）。

“抓手-碰撞鎖”式是歐洲、日本研制的十字交叉和三點式對接機(jī)構(gòu)。這兩種機(jī)構(gòu)實際上性質(zhì)相同，只是布局上的差別。前者在周邊布置四個抓手與撞鎖，后者在周邊布置三個抓手與撞鎖。這兩種對接機(jī)構(gòu)都是無密封性能、無通道口的設(shè)計，適合與不載人航天器之間的對接，如無人空間平臺、空間拖船等。

來源：中國載人航天工程網(wǎng) 編輯：寧波