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专家详解开飞船与开飞机汽车异同

2018-07-08 来源:网络整理 责任编辑:采集侠 点击:

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  新华网上海6月16日电 (记者 张建松)我国三名航天员乘坐神舟九号飞船,成功踏上与天宫一号的对接之路。在这次任务中,我国将首次验证手控交会对接技术,航天员将驾驶飞船与天宫一号进行对接。

  航天员开飞船与飞行员开飞机、驾驶员开汽车有什么不同?据上海航天资深专家陶建中研究员介绍,这三者最大的区别在于改变方向和位移的力学原理不同。

  人们熟悉的开汽车,是通过汽车轮胎与地面的摩擦力改变方向和位移;飞行员驾驶飞机在天空中飞行,是飞机和空气做相对运动,是根据空气动力学原理改变方向和位移;在太空微重力条件下,航天员驾驶飞船是根据“作用与反作用”的火箭原理,调节飞船的姿态和平移,调节轨道参数,使两个飞行器在同一个轨道上进行对接。

  根据计划,我国三名航天员在驾驶飞船进行手控交会对接前,首先要回到神舟九号飞船,通过自主控制让神舟九号和天宫一号分离,飞船自主撤离至距天宫一号约400米处,然后自主控制接近天宫一号。在距离天宫一号140米处停泊下来,转由航天员手动控制。航天员通过操作姿态和平移控制手柄,瞄准天宫一号的十字靶标,控制飞船逐步接近天宫一号,使两个对接机构接触。

  陶建中曾担任上海航天技术研究院交会对接大型地面试验系统负责人,他说:“当神舟九号上的主动对接机构碰撞上天宫一号的被动对接机构,对接过程就会自动开始,两个对接机构自动进行捕获、缓冲、校正、拉近、拉紧、密封、钢性连接等一系列动作,不需要航天员进行手动操作。”

  由于去年神舟八号与天宫一号的对接非常完美,两个对接机构的强制校准功能没有用上。如果这次航天员驾驶飞船与天宫一号对接时,相对位移、角度、角速度等实际对接初始条件偏差较大,将可能造成对接碰撞时飞船出现较大偏差,两个对接机构就将进行牵制校准,对接时间也可能有所延长。

  “开飞船、开飞机、开汽车,最大的相同点都是要有人来开,我国神舟八号与天宫一号的自动对接已经非常完美,为什么还要试验航天员手动对接呢?这主要是因为在太空中,人所具有的能力和作用,是任何设备都无法替代的。”陶建中说。

  在太空将两个航天器对接起来形成一个“组合航天器”的对接技术,是人类载人航天活动的一项关键技术。根据航天员参与程度的不同,目前世界载人航天交会对接控制方式分为自动控制和人工控制两种。两种控制方式各有优缺点,美国较多地应用手控方式,俄罗斯则较多地应用自动控制方式。

  “我国将自动控制和人工控制两种交会对接方式都进行充分验证,两者互为备份,可以为今后建设空间站积累更多的经验。今后,在应对太空有可能出现的意想不到的复杂情况,航天员可以充分发挥人的判断力和控制力,起到仪器设备不能起到的作用。”陶建中说。

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