新華網(wǎng)上海11月3日電(記者 張建松)浩瀚蒼穹,璀璨群星,共同見證了“神舟八號”和“天宮一號”在太空的精彩對接。北京時間11月3日1時28分,“神舟八號”上的對接環(huán)觸到“天空一號”對接機構(gòu);1時36分,兩個航天器成功對接。
為了這7分多鐘的完美一瞬,上海航天技術(shù)研究院參與奮斗了16年之久。
精密復(fù)雜的系統(tǒng)工程
空間交會對接是載人航天最光輝的技術(shù)亮點。沒有兩個飛行器之間的對接,人類就無法長期在太空進行活動。
1994年,我國開始啟動對接機構(gòu)預(yù)研工作,決定瞄準國際先進水平,采用“導(dǎo)向板內(nèi)翻式的異體同構(gòu)周邊式構(gòu)型”,以實現(xiàn)對接機構(gòu)研制的跨越式發(fā)展。上海航天技術(shù)研究院研制隊伍從1995年開始對接技術(shù)原理研究。
兩個航天器在繞地軌道上飛行速度達7.9公里/秒,進入行星軌道速度更高,在太空中處于失重、真空狀態(tài),在高低溫的環(huán)境下,還有強烈的輻射和宇宙射線侵入。因此,要讓這兩個“龐然大物”在太空對接起來絕非易事,許多問題都是我國航天界以前從未遇到過的。
研制團隊列出了對接機構(gòu)四大關(guān)鍵技術(shù):系統(tǒng)集成技術(shù)、動力學(xué)仿真技術(shù)、關(guān)鍵單機研制技術(shù)和地面試驗技術(shù)。遵循對接動力學(xué)研究、參數(shù)設(shè)計、動力學(xué)仿真、機構(gòu)設(shè)計和試驗齊頭并進、不斷循環(huán)迭代的研究思路,貫徹系統(tǒng)工程研究思想進行產(chǎn)品研制。
經(jīng)過不懈努力、刻苦攻關(guān),對接機構(gòu)的第一臺原理樣機于1999年成功問世。為了使樣機達到空間對接任務(wù)所要求的性能指標,必須對所有關(guān)鍵零部件的性能進行研究,這些零部件包括主驅(qū)動組合、差動組合、捕獲鎖、對接鎖、摩擦制動器、電磁阻尼器、彈簧機構(gòu)、電連接機構(gòu)、密封技術(shù)、潤滑技術(shù)等。針對關(guān)鍵部件,上海航天技術(shù)研究院805所牽頭匯集全國多家單位,逐個攻克技術(shù)難關(guān),帶動了國內(nèi)相關(guān)專業(yè)的自主創(chuàng)新及發(fā)展。
安裝在“神舟八號”和“天宮一號”上的對接機構(gòu)共有118個傳感器進行測量,5個控制器接發(fā)指令,上千個齒輪軸承進行力和運動的傳遞,通過18個電機和電磁拖動機構(gòu)進行動作,由數(shù)以萬計的零件和緊固件組成。活動部件多,傳動鏈長,精度要求高,目前已成功申報了20多項專利。