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机构|上天入海｜“太空之吻”背后的深情( 二 )

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多年来 ， 八院805所对接机构团队将自己心中的那份爱毫无保留地奉献给“对接五兄弟” ， 用自己的聪明才智为它们赋能 ， 共考虑到79项可能会发生的各类故障 ， 为此制定了详细处置预案 ， 以确保“对接五兄弟”在轨期间身体健康、圆满完成工作任务 。

机构|上天入海｜“太空之吻”背后的深情
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首次实现径向交会对接
在太空中交会对接 ， 根据任务需要对接方式也很讲究 。 神舟八号以来的5艘飞船 ， 与目标都是轴向对接 。 此次神舟十三号载人飞船与49吨级的空间站组合体 ， 首次自主快速实现了径向交会对接 。
径向与轴向的夹角呈90度 ， 对接方式的改变 ， 是为了使航天器易于运动控制 ， 保证其主结构和质量分布尽量对称、紧凑 ， 确保航天器的质心居中 ， 从而减少因姿态控制所消耗的能量 。
与轴向对接相比 ， 径向交会对接难度更大 。 首先在于持续控制姿态和轨道“难” 。 轴向交会对接 ， 可以有200米的“稳定保持点” ， 即使发动机不工作 ， 飞船也能较长时间保持稳定的姿态和轨道 。 而径向交会没有稳定的中途停泊点 ， 需要持续对飞船的姿态和轨道进行控制 ， 推进剂消耗大 ， 故障处置难 。
其次 ， 姿态和相对位置确定“难” 。 神舟载人飞船配有敏感器 ， 如同飞船的眼睛 ， 可以通过观察星星和预设的标志点 ， 来确定自己的飞行姿态、与空间站的相对姿态相对位置等 。 但由于在径向交会过程中 ， 飞船需由平飞转竖飞 ， 大范围的姿态机动 ， 对“眼睛”提出了更高要求 。
第三 ， 是航天员手控交会模式“难” 。 径向交会对接过程中 ， 基本失去了地球这个最熟悉的参照基准 ， 测控条件变差 ， 且相对动力学运动特性与轴向交会不同 ， 这给手控交会模式下航天员的操作增加了难度 。 因此 ， 此次径向交会对接整个过程 ， 是在制导导航与控制（GNC）系统指挥下 ， 飞船智能自主完成的 。
为确保平稳顺利实现径向交会对接 ， 八院805所对接机构分系统通过全面分析对接工况 ， 在增加可控阻尼器的基础上 ， 还配合总体完成任务规划 ， 开展了31个工况的捕获缓冲试验 ， 仅单项极偏差工况就达到24次 ， 可有效消除对接机构与多构型、变吨位、大偏心对接目标的捕获、缓冲、连接适应性风险 。
首次成功实现径向交会对接 ， 使径向和轴向交会都成为中国空间站载人飞船正常的交会方式 ， 未来 ， 将会在空间站载人交会对接任务中交替使用 。

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确保每一次“太空之吻”完美亮相

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