新华网上海11月3日电(记者 张建松)浩瀚苍穹,璀璨群星,共同见证了“神舟八号”和“天宫一号”在太空的精彩对接。北京时间11月3日1时28分,“神舟八号”上的对接环触到“天空一号”对接机构;1时36分,两个航天器成功对接。
为了这7分多钟的完美一瞬,上海航天技术研究院参与奋斗了16年之久。
精密复杂的系统工程
空间交会对接是载人航天最光辉的技术亮点。没有两个飞行器之间的对接,人类就无法长期在太空进行活动。
1994年,我国开始启动对接机构预研工作,决定瞄准国际先进水平,采用“导向板内翻式的异体同构周边式构型”,以实现对接机构研制的跨越式发展。上海航天技术研究院研制队伍从1995年开始对接技术原理研究。
两个航天器在绕地轨道上飞行速度达7.9公里/秒,进入行星轨道速度更高,在太空中处于失重、真空状态,在高低温的环境下,还有强烈的辐射和宇宙射线侵入。因此,要让这两个“庞然大物”在太空对接起来绝非易事,许多问题都是我国航天界以前从未遇到过的。
研制团队列出了对接机构四大关键技术:系统集成技术、动力学仿真技术、关键单机研制技术和地面试验技术。遵循对接动力学研究、参数设计、动力学仿真、机构设计和试验齐头并进、不断循环迭代的研究思路,贯彻系统工程研究思想进行产品研制。
经过不懈努力、刻苦攻关,对接机构的第一台原理样机于1999年成功问世。为了使样机达到空间对接任务所要求的性能指标,必须对所有关键零部件的性能进行研究,这些零部件包括主驱动组合、差动组合、捕获锁、对接锁、摩擦制动器、电磁阻尼器、弹簧机构、电连接机构、密封技术、润滑技术等。针对关键部件,上海航天技术研究院805所牵头汇集全国多家单位,逐个攻克技术难关,带动了国内相关专业的自主创新及发展。
安装在“神舟八号”和“天宫一号”上的对接机构共有118个传感器进行测量,5个控制器接发指令,上千个齿轮轴承进行力和运动的传递,通过18个电机和电磁拖动机构进行动作,由数以万计的零件和紧固件组成。活动部件多,传动链长,精度要求高,目前已成功申报了20多项专利。