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揭秘天宮一號：對俄羅斯的仿效和超越

http://www.CRNTT.com   2011-09-29 14:57:15

“聯盟”系列飛船逼近國際空間站，對准對接艙上“針-錐”式對接機構的“錐”，注意紅圈處。 兩年的近地軌道維持將大大超越神州飛船6個月設計壽命的軌道艙，這也是對中國載人航天技術又一前所未有的考驗。   關於生物合成燃料的爭議  　　中國對接裝置仿效異體同構周邊對接系統  　　雖然中國載人航天工程只能與俄羅斯進行相關的技術交流，但從各方面文字報道和視頻看，中國的對接裝置並沒有使用俄羅斯現成的針-錐系統，而是仿效了 異體同構周邊對接系統的設計。異體同構周邊對接系統來自於20世紀70年代美蘇阿波羅-聯盟空間對接實驗，這一對接試驗展示了空間救援的前景。為了在兩國 的不同飛船之間任意對接，蘇聯研製了異體同構周邊對接系統，編號APAS-75。它克服了針-錐對接系統的缺陷，使用異體同構設計任何一套對接裝置都可以 既做主動端也做被動端，這對對空間救援極為重要，降低了系統的複雜性。由於對接系統是周邊式而不是針-錐系統的中央式，更容易在對接機構總直徑相同的條件 下增加中央加壓通道的直徑。 　　異體同構周邊對接系統已有普遍使用  　　此後雖然蘇聯聯盟載人飛船、進步貨運飛船和禮炮空間站都使用傳統的針-錐對接裝置，但仍進一步改進異體同構周邊系統，準備在下一代載人航天系統中使 用，蘇聯新一代的暴風雪號航天飛機使用編號APAS-89系統，原始設計外部直徑2.03米，不過隨後直徑減少到1.55米，由於外部直徑的縮小，內部通 道直徑也縮小到80厘米。和平號空間站主要指用針-錐方式對接的同時，量子實驗艙上還帶有一個APAS-89對接口，預備用於和暴風雪號航天飛機的對接。 蘇聯解體導致後繼的航天計劃成為水中月，暴風雪號直接退役。 　　為了籌備建設國際空間站，美國航天飛機裝備了原定用於暴風雪號航天飛機的異體同構周邊對接系統，生產商能源聯合體將其重新編號為APAS-95。美 國航天飛機使用APAS-95與和平號進行了多次對接。國際空間站對接裝置同樣使用了APAS-95對接系統，俄羅斯製造的曙光號服務艙與美國團結號節點 艙的連接使用了異體同構系統，意大利製造美國擁有的和諧號和寧靜號節點艙同樣各具有一個APAS-95系統用於對接航天飛機。不過國際空間站上的異體同構 周邊對接系統為了防止大質量的航天飛機帶來太大的震動，異體同構周邊對接機構為永久性的被動端以進行適應性的修改，而航天飛機的APAS-95仍然可以在 主動端和被動端之間切換。 　　中國交會對接裝置設計博眾家之長  　　中國天宮一號目標飛行器和神舟八號飛船的對接系統在設計上主要借鑒了俄羅斯的系統，但博采眾家之長根據自己的需求進行設計。從目前的資料看，中國的 交會對接測量系統使用了遠程微波雷達、近距離激光雷達的視頻導航傳感器(VGS)外加光學瞄准器的組合配置，對接機構硬件規格和俄羅斯APAS-89一 致，理論上具備和空間站和諧號與寧靜號節點艙上APAS-95接口對接的能力，當然由於來自美國的政治障礙，和空間站的對接是不可能的。雖然空間站上的 APAS-95接口只能作為被動端，但中國出於安全考慮，神州飛船和天宮飛行器的對接機構不太可能盲目跟進。可以預計天宮一號的對接裝置經過了檢驗後，將 成為中國載人航天標準的對接機構，這是天宮一號對中國航天事業最主要的貢獻。

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