新技术能扛180吨撞击!天舟二号快速合体天和号,全相位自主对接
在两次暂停发射之后,天舟二号货运飞船已经于5月29日20:55发射升空,约604秒后飞船与火箭成功分离,天舟二号精准进入预定轨道,将开始“万里穿针”的精准对接工作。
发射后22分钟的21时17分,飞船的太阳能帆板两翼顺利展开工作,对接各项系统启动,发射8个小时后的5月30日5:01,天舟二号货运飞船与天和号核心舱成功对接,完美演绎了“万里相会,温柔亲吻”的精准对接技术,而且采用的是自主快速交会对接模式,天舟二号货运飞船对接于天和核心舱后向资源舱上的端口,天舟二号货运飞船的长度为10.6米,而天河核心舱的长度为16.6米,两者的对接合体使得天和空间站加长到了27.2米,夜空中更加耀眼夺目(是可以看到的哟,最亮时可达-1等星的亮度,下载一个观星软件根据它的运行轨迹可观察)。
科技人员给天舟二号货运飞船对接系统增加了“全相位自主交会对接方案”,这又是一项创造了历史的创新性技术成就,常规的交会对接需要地面指挥中心根据情况规划飞行轨迹,但天舟二号增加了“全相位自主交会对接方案”,这样飞船可以根据自身的出发时刻、和空间站的距离远近,从而自主规划其飞行轨迹,可以自动运行在最佳模式和最佳位置上,免除了人工操作的估测、计算和下达指令等步骤,这样一来,天舟2号飞向天河号核心舱的时间就可以大大缩短,为达到快速交会对接创造了良好条件。
航天器的对接也可以理解为两者的撞击,当然这距离特别近的时候,这个撞击需要越慢越好,因为越快其撞击能量越大,快到一定程度会将两者都撞毁,因此在对接时两者要慢到一定程度才行,但是由于在太空中两者对接时的姿态和速度都受到原始速度和各自携带的发动机调整姿态时的驱动影响,因此对接时两个航天器也需要有一定的缓冲能力。
这是天舟2号和天河核心舱的对接运用的是我国航天科技人员研究的高可靠的刚性连接,该技术对第一代对接机构进行了升级改造,使用了可控阻尼的控制思路,可缓冲大吨位航天器对接过程中产生的撞击力量,将原本只能承受8吨撞击力量的对接能力提升到了74吨,提高甚至可以承受180吨的撞击力量,这无疑大大提升了大型航天器对接时的可靠性和安全性。
天和号核心舱重量在22吨左右,天舟二号货运飞船的最大起飞重量为13.5吨,两者相加的重量达到了35吨,但两者对接时的“亲吻”依然是“温柔”的,对飞船和核心舱本身以及里面的各种设备基本没有丝毫不良影响,可谓是完美的对接,完美的合体。
不但如此,在接下来的半年到一年的时间中,天舟二号货运飞船还将与天和号空间站核心舱进行多次对接,神舟十二号飞船上天后,会与天和号核心舱的节点舱正面对接,三个月后,神舟十二号飞船携带航天员返回,天舟2号货运飞船会从天和号的后门脱离,转回到节点舱神舟十二号对接的位置上,在天舟三号和神舟十三号飞船与天和号核心舱对接后,天舟二号货运飞船又会于节点舱正面接口脱离,然后由核心舱外面的机械臂捕获抓取,对接到节点舱另外的一个侧面对接口上。所以接下来天舟二号还将一幕幕地为我们上演精准而巧妙对接的好戏。
参考资料:
央视新闻5月30日视频《天舟2号货运飞船与天河号核心舱完成自主快速交会对接》