载人航天交会对接技术
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２１概 貌 ．
目前 世界 上 有美 国 、 罗斯 、 洲 和 日本研 制 的 俄 欧
飞行 器分 别完 成 了与运行 在 地球 轨 道上 目标 飞 行器 的交会 对接 。１ ６ ９ ６年 ３月 １ ６日， 国双子 星座 ８号 美 飞 船 与 由阿金 纳 火箭末 级 改装 的对 接 目标实 现 了世
探 索 和 开发太 空 资 源能力 的一项 重 大关 键 技术 。 它 与载人 天地往 返 、出舱 活动 并称 载人 航 天 的三 大 基
本 技术 。本文 综 述 了 国际交会 对 接技 术 的发 展 历程 和技术 特 点 ，分 析 了我 国实施 空 间交 会 对接 任 务需 要 突破 的关 键 技术 ，并 对 我 国开展 交 会 对接 飞行 试 验 面临 的挑 战和解 决途 径 进行 了分 析 。
望远 镜 的维修 则是 由交会 对接 技 术支 撑 的在 轨 维修 服 务 活动 的典范事 例 。 有交 会对 接技 术 ， 没 这些 复杂
空 间设 施 的建造 和 可靠 运行 是 无法 实 现 的 。三是 进 行 空 间飞行 器 重构 以实 现 系统 优化 ，例如 在 阿波 罗
２ 交 会 对 接 技 术 的发 展
的交 会对 接 技术 已 经 成 熟 并 在 空 问 站 和载 人 登 月
中发 挥 了重要 作 用 ， 国交会 对 接技 术 也 具 有近 距 两
离 交 会段 分 别 以人 控 和 自控 为 主 的 鲜 明特 色 。 同 时 ， 国都 在 不 断提 升 交会 对 接 过程 中 飞行器 的 自 两
临的技 术挑 战和 应对 策略 。
关键 词 栽人 航 天 交会 对接 关键技 术 分类 号 Ｖ ２ 文 献标 识码 ５６
发展 现 状
发展 趋 势
Ａ 文章 编号 １７ — ８ ５ （０ ２ ０ ０ — ８ ６ ４ ５ ２ ２ １）０ — ０ １０ １
ห้องสมุดไป่ตู้
ｌ引 言
２ １～ ０ ２年 ，我 国将 发射 天宫 一 号 目标 飞行 ０ １２ １ 器 和 神 舟八 、 、 号 飞 船 ， 展 无 人 和 载人 空 间交 九 十 开 会 对接 飞行 试 验 ，这是 我 国载人 航 天 工程 三 步走 发
盾 ，月球 轨 道交 会 对接 实现 了将 登 月 飞行 器 与返 回 地球 飞行 器 的功 能 区分 和独 立 ，大 幅 降低 了对 火 箭
运载 能力 的需求 。
交 会 对接 技术 的另一 个重 大 潜在 应 用 领域 是载 人 登 月和 深空 探测 任 务 。这 些任 务所 需 运 载能力 巨 大 ，通 过 多次 发射 和交 会 对接 技术 在 近地 轨 道完 成
主能 力【 ＿ ｌ ＿ ９
界 上首 次交 会 对接 ， 中 ， 其 最后 的近距 离交 会 对接 是
载 人航 天 ２ １ 年 第 ２ ０１ 期
高 端 论 坛
由航 天员人工控 制完成 的 ， 称为人控 交会对接 。１６ ９７
ｈｃ ） 国际 空 间站 的交会 对接 。迄 今 为止 ， 国和 ｉｅ与 ｌ 美
年 ｌ 月， Ｏ 前苏联宇宙 １８ ８ 号飞船与宇宙 １６ ８ 号飞船
飞行器 的组装 ，是 降 低对 单发 运 载火 箭 能力 需求 的
有 效途 径 ，特别 是 对 于诸 如火 星及 其 以远 的载人 任 务 而言 ，这 可 能是 目前 技术 水 平上 可 工程 实现 的最 佳、 甚至 唯一 途径 。 因此 ， 会对 接 技术 是 发展 航天 技 术 、 交 增强 人类
高 端 论 坛
载 人 航 天 ２ １ 年第 ２ ０１ 期
载人航天交会对接技术
周 建 平
摘 要 我 国将 于 ２ １ 和 ２ １ 进行 的神 舟 飞船 与 目标 飞行 器 交会对 接 飞行 试 验 ，这 ０１ ０ ２年
是 我 国载人航 天工程 发展 过程 的一 个重要 阶段 。本 文概 述 了国外载人 航 天 交会对接 技 术的发 展 历程 和技 术特 点 ，分析 了我 国交会 对接 研发 中的 关键 技 术 ，以及我 国 实现 空 间交会 对接 面
实现 了世界上 首次无 人 自动交会对 接 。 ９ ９年 ７月 ， １６ 美 国阿波 罗登 月舱 与指令 服务舱 实 现 了首次 月球 轨 道人 控 交会 对接 。欧洲 和 日本 分别 于 ２ ０ ０ ８和 ２ ０ ０９
俄 罗斯 共 计进 行 了 ３ ０多 次交 会 对接 飞行 ，美 、 ０ 俄
登 月任 务 中 ，在 地球 轨 道 和月球 轨 道要 分 别进 行 一 次 交会 对接 ，地 球轨 道 交会 对 接解 决 了降 低火 箭 上 升段 逃逸 质 量与 人员 进入 登 月 飞行 器通 道 之 间 的矛
作者 简介 ： 周建平 （９ ７ ） 男， １５ ． ， 博士 ， 叭一 中国载人航天工程总设计师。
的主要 任务 都 是如 此 。二 是为 大 型空 间设 施 的建 造
和 运行 服务 ，如和平 号 空 间站 的 ６舱段 构 型 就是 由 交会 对 接直 接在 轨组 装 完成 的 ，而 国际空 间 站 的建 造 既利用 了交会 对接 直 接组 装舱 段 ，又 利 用 了航 天 飞机 强大 的 运输 能力 和航 天员 的操作 完 成 了包 括桁 架 、 阳电池 帆板 和舱 段 的组 装 ， 太 而航 天 飞机 对 哈勃
展 战略 中 的一个 重要 阶 段 ，这一 阶 段任 务 的顺 利 完 成， 将为 我 国载人航 天 的未来 发展 奠定 坚 实基础 。
空 间 交 会 对 接 技 术 的作 用 主 要 体 现 在 三 个 方 面 。一是 为长 期 运行 的空 间设 施 提供 物 资补 给 和人 员运 输服 务 。例 如 ， 除早 期试 验 阶段 外 ， 罗斯 联盟 俄 号 载 人 飞船 和进 步 号 货 运 飞 船 的全 部 飞 行 任 务 ， 以 及 美 国航 天飞 机与 和平 号 空 间站及 国际空 间 站对 接
目前 世界 上 有美 国 、 罗斯 、 洲 和 日本研 制 的 俄 欧
飞行 器分 别完 成 了与运行 在 地球 轨 道上 目标 飞 行器 的交会 对接 。１ ６ ９ ６年 ３月 １ ６日， 国双子 星座 ８号 美 飞 船 与 由阿金 纳 火箭末 级 改装 的对 接 目标实 现 了世
探 索 和 开发太 空 资 源能力 的一项 重 大关 键 技术 。 它 与载人 天地往 返 、出舱 活动 并称 载人 航 天 的三 大 基
本 技术 。本文 综 述 了 国际交会 对 接技 术 的发 展 历程 和技术 特 点 ，分 析 了我 国实施 空 间交 会 对接 任 务需 要 突破 的关 键 技术 ，并 对 我 国开展 交 会 对接 飞行 试 验 面临 的挑 战和解 决途 径 进行 了分 析 。
望远 镜 的维修 则是 由交会 对接 技 术支 撑 的在 轨 维修 服 务 活动 的典范事 例 。 有交 会对 接技 术 ， 没 这些 复杂
空 间设 施 的建造 和 可靠 运行 是 无法 实 现 的 。三是 进 行 空 间飞行 器 重构 以实 现 系统 优化 ，例如 在 阿波 罗
２ 交 会 对 接 技 术 的发 展
的交 会对 接 技术 已 经 成 熟 并 在 空 问 站 和载 人 登 月
中发 挥 了重要 作 用 ， 国交会 对 接技 术 也 具 有近 距 两
离 交 会段 分 别 以人 控 和 自控 为 主 的 鲜 明特 色 。 同 时 ， 国都 在 不 断提 升 交会 对 接 过程 中 飞行器 的 自 两
临的技 术挑 战和 应对 策略 。
关键 词 栽人 航 天 交会 对接 关键技 术 分类 号 Ｖ ２ 文 献标 识码 ５６
发展 现 状
发展 趋 势
Ａ 文章 编号 １７ — ８ ５ （０ ２ ０ ０ — ８ ６ ４ ５ ２ ２ １）０ — ０ １０ １
ห้องสมุดไป่ตู้
ｌ引 言
２ １～ ０ ２年 ，我 国将 发射 天宫 一 号 目标 飞行 ０ １２ １ 器 和 神 舟八 、 、 号 飞 船 ， 展 无 人 和 载人 空 间交 九 十 开 会 对接 飞行 试 验 ，这是 我 国载人 航 天 工程 三 步走 发
盾 ，月球 轨 道交 会 对接 实现 了将 登 月 飞行 器 与返 回 地球 飞行 器 的功 能 区分 和独 立 ，大 幅 降低 了对 火 箭
运载 能力 的需求 。
交 会 对接 技术 的另一 个重 大 潜在 应 用 领域 是载 人 登 月和 深空 探测 任 务 。这 些任 务所 需 运 载能力 巨 大 ，通 过 多次 发射 和交 会 对接 技术 在 近地 轨 道完 成
主能 力【 ＿ ｌ ＿ ９
界 上首 次交 会 对接 ， 中 ， 其 最后 的近距 离交 会 对接 是
载 人航 天 ２ １ 年 第 ２ ０１ 期
高 端 论 坛
由航 天员人工控 制完成 的 ， 称为人控 交会对接 。１６ ９７
ｈｃ ） 国际 空 间站 的交会 对接 。迄 今 为止 ， 国和 ｉｅ与 ｌ 美
年 ｌ 月， Ｏ 前苏联宇宙 １８ ８ 号飞船与宇宙 １６ ８ 号飞船
飞行器 的组装 ，是 降 低对 单发 运 载火 箭 能力 需求 的
有 效途 径 ，特别 是 对 于诸 如火 星及 其 以远 的载人 任 务 而言 ，这 可 能是 目前 技术 水 平上 可 工程 实现 的最 佳、 甚至 唯一 途径 。 因此 ， 会对 接 技术 是 发展 航天 技 术 、 交 增强 人类
高 端 论 坛
载 人 航 天 ２ １ 年第 ２ ０１ 期
载人航天交会对接技术
周 建 平
摘 要 我 国将 于 ２ １ 和 ２ １ 进行 的神 舟 飞船 与 目标 飞行 器 交会对 接 飞行 试 验 ，这 ０１ ０ ２年
是 我 国载人航 天工程 发展 过程 的一 个重要 阶段 。本 文概 述 了国外载人 航 天 交会对接 技 术的发 展 历程 和技 术特 点 ，分析 了我 国交会 对接 研发 中的 关键 技 术 ，以及我 国 实现 空 间交会 对接 面
实现 了世界上 首次无 人 自动交会对 接 。 ９ ９年 ７月 ， １６ 美 国阿波 罗登 月舱 与指令 服务舱 实 现 了首次 月球 轨 道人 控 交会 对接 。欧洲 和 日本 分别 于 ２ ０ ０ ８和 ２ ０ ０９
俄 罗斯 共 计进 行 了 ３ ０多 次交 会 对接 飞行 ，美 、 ０ 俄
登 月任 务 中 ，在 地球 轨 道 和月球 轨 道要 分 别进 行 一 次 交会 对接 ，地 球轨 道 交会 对 接解 决 了降 低火 箭 上 升段 逃逸 质 量与 人员 进入 登 月 飞行 器通 道 之 间 的矛
作者 简介 ： 周建平 （９ ７ ） 男， １５ ． ， 博士 ， 叭一 中国载人航天工程总设计师。
的主要 任务 都 是如 此 。二 是为 大 型空 间设 施 的建 造
和 运行 服务 ，如和平 号 空 间站 的 ６舱段 构 型 就是 由 交会 对 接直 接在 轨组 装 完成 的 ，而 国际空 间 站 的建 造 既利用 了交会 对接 直 接组 装舱 段 ，又 利 用 了航 天 飞机 强大 的 运输 能力 和航 天员 的操作 完 成 了包 括桁 架 、 阳电池 帆板 和舱 段 的组 装 ， 太 而航 天 飞机 对 哈勃
展 战略 中 的一个 重要 阶 段 ，这一 阶 段任 务 的顺 利 完 成， 将为 我 国载人航 天 的未来 发展 奠定 坚 实基础 。
空 间 交 会 对 接 技 术 的作 用 主 要 体 现 在 三 个 方 面 。一是 为长 期 运行 的空 间设 施 提供 物 资补 给 和人 员运 输服 务 。例 如 ， 除早 期试 验 阶段 外 ， 罗斯 联盟 俄 号 载 人 飞船 和进 步 号 货 运 飞 船 的全 部 飞 行 任 务 ， 以 及 美 国航 天飞 机与 和平 号 空 间站及 国际空 间 站对 接