第53章 空間飛行器的交會對接(1 / 2)

無論是俄羅斯的空間站,還是美國的空間站,它們都不是長時間的單獨運行,而是要與其他的飛行器組成一個整體,這就要靠交會對接技術來完成。載人空間站的交會對接可以說是空間站與其他的飛行器連接的唯一方法和手段,而且也是一個基本功。這還是一項極其複雜和要求很高的技術,因此,交會對接在載人航天技術中占有重要的位置。

交會,是指使一個空間飛行器與另一個飛行器在規定的同一時刻、以相同的速度到達空間軌道上的預定位置的過程。說得再通俗一點,就好比兩個人要共同完成一件工作,約好在什麼時間、什麼地點見麵一樣。對於空間站也是如此,交會隻是使它們到了一起,以相同的速度和方向飛行,但是並沒有連接在一起。而對接,則是指兩個已經交會的空間飛行器通過彼此的專門機構使它們在結構上連接成一體的過程。隻有可靠的連接並保證密封,才能打開艙門,才能進行宇航員的換班和物資的交接。可以看出,交會是對接的基礎,美、蘇/俄都進行了大量的工作和多次的試驗才掌握了交會技術。

事實上,交會對接過程是發射一個飛行器與已經在軌道飛行的飛行器如空間站進行交會對接。通常把已經在軌道上飛行的飛行器(比如空間站)稱作目標飛行器,而把要與這個飛行器對接的飛行器(比如飛船或者航天飛機)稱作對接飛行器。實現兩個飛行器的交會對接有很多的步驟和條件限製。

實現兩個飛行器的交會,對對接飛行器的發射時刻提出了苛刻的要求,這是因為一個飛行器比如空間站已經在空間圍繞地球飛行著。它有固定的軌道和軌道周期,在它圍繞地球轉動的同時地球也在不停地轉動,而要與它進行交會的飛行器是從地球上發射,當它豎立在發射台上時就與地球一起轉動。發射後,它要逐漸接近和趕上空間站也就是目標飛行器。那麼,什麼時間發射、發射後要按什麼軌道飛行它們才能在規定的時間、地點會合,這就不是隨意的了。因此,什麼時間發射就有了嚴格的限製,發射後它們之間的位置關係就確定了。

許多人認為航天器在交會對接時很危險,因為它們飛行的速度極快,在這樣的高速之下對接航天器當然是件很危險的事。其實並非如此,航天器的高速度是它的絕對時速,這不會給對接造成任何危險,隻有航天器與它所要對接的目標之間存在相對速度才有可能造成危險。而交會工作的任務之一就是讓兩個飛行器以相同速度飛行,也就是使它們的相對速度幾乎為零,所以,隻要相對速度掌握好,對接準確,即使它們的飛行速度再快也沒有危險。

交會對接是個複雜的過程。概括起來,可以把它分成以下幾個階段:

階段一:遠距離引導

飛船發射入軌後與空間站在太空的相對位置就確定了,而它們的距離卻相距很遠,而且不在同一個軌道上飛行。因此,第一個工作就是遠距離的引導,這主要靠地麵的測控站與飛船上的測控係統配合進行。首先,修正由於火箭的製導精度給飛船帶來的各種誤差;然後,飛船在一定的位置加速使它從發射時的橢圓軌道進入一個更高的圓形的軌道,引導飛船不斷地加速變軌,使它們之間的相對位置滿足進行交會的最佳要求。並且不斷向空間站靠攏,使兩者的距離在100千米左右的範圍內。