天宮一號對接機構(gòu)研制16年成功申報20多項專利

對接技術(shù)是我國載人航天活動必須掌握的一項關(guān)鍵技術(shù)。記者從上海航天技術(shù)研究院獲悉，天宮一號對接機構(gòu)的研制之路長達16年之久，目前已成功申報20多項專利。

據(jù)悉，在天宮一號目標飛行器任務(wù)中，上海航天技術(shù)研究院承擔(dān)了資源艙結(jié)構(gòu)與總裝、電源分系統(tǒng)、對接機構(gòu)分系統(tǒng)、測控與通信分系統(tǒng)配套單機、總體電路分系統(tǒng)資源艙電纜網(wǎng)的研制任務(wù)。

我國是除俄羅斯之外的第二個生產(chǎn)對接機構(gòu)的國家。天宮一號的對接機構(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14個電機和電磁拖動機構(gòu)進行動作，數(shù)以萬計的零件和緊固件組成復(fù)雜的、機電一體化的周邊式對接機構(gòu)，中間留有直徑800毫米的人孔通道。這種活動部件多、傳動鏈長、精度要求高的產(chǎn)品，必須有系統(tǒng)集成的工程化設(shè)計才能完成，目前已成功申報了20多項專利。

據(jù)介紹，我國從載人航天工程之初，就同步開展了交會對接技術(shù)的論證工作。上海航天技術(shù)研究院805所研制隊伍從1995年就開始著手對接技術(shù)原理研究、仿真探索，1999年制造出了第一臺1：1的原理樣機，2000年開始10項部件級關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，2002年研制面向工程應(yīng)用的對接機構(gòu)攻關(guān)樣機和4項大型系統(tǒng)級地面模擬試驗設(shè)備，2005年對接機構(gòu)分系統(tǒng)正式立項，2009年12月完成初樣研制轉(zhuǎn)入正樣工作，2010年11月完成正樣產(chǎn)品研制交付，2011年到基地靶場成功進行試驗。整個研制之路長達16年之久。

為再現(xiàn)天上的對接過程，航天設(shè)計人員從工程一開始還策劃建立了一套完整的對接模擬實驗系統(tǒng)，實現(xiàn)了在高低溫、真空、失重等空間環(huán)境條件下的捕獲、緩沖和分離過程。尤其是對接緩沖試驗臺，采用了世界首創(chuàng)的氣浮裝置，可以完成捕獲緩沖和連接分離試驗；熱真空試驗臺，可以模擬再現(xiàn)對接機構(gòu)天上工作的全過程。數(shù)千次的模擬試驗表明，該試驗系統(tǒng)的真實性、精確性與重復(fù)性已達到世界領(lǐng)先水平。