苍穹飞吻——中国掌握空间交会对接技术
神十七圆满完成空间站对接
神十七圆满完成空间站对接2022年6月，中国航天取得了一次重要的里程碑，神舟十七号载人飞船成功完成与天宫空间站的对接任务，这标志着中国航天事业迈上了新的台阶。
本文将重点介绍神舟十七号的任务概况、对接过程以及对于中国航天发展的重要意义。
一、任务概况神舟十七号是中国航天在天宫空间站建设中的重要一步。
该载人飞船由航天员刘洋、杨志成组成，于2022年6月进入空间站，进行为期3个月的科学实验和技术验证任务。
期间，神舟十七号还将进行一次太空出舱任务，并与天宫空间站进行多次对接。
二、对接过程神舟十七号的对接过程可以分为准备工作、实际对接和分离三个阶段。
1. 准备工作在对接之前，神舟十七号需要进行一系列的准备工作。
首先，载人飞船需要与天宫空间站进行自主交会，即在近距离接近空间站前进行自主控制和调整。
在确认自主交会成功后，飞船将进入最终对接准备状态，等待与空间站的实际对接。
2. 实际对接实际对接是整个任务中最关键的环节。
神舟十七号通过自主对接机构与天宫空间站的对接舱实现对接。
在对接舱的帮助下，飞船与空间站实现了空间姿态的匹配与对接，确保两者能够牢固连接在一起。
一旦对接成功，航天员便可以安全进入空间站，进行后续的科学实验和技术验证任务。
3. 分离在完成任务后，神舟十七号与天宫空间站进行分离。
分离后，载人飞船将返回地球，航天员安全返回，完成整个任务。
三、意义与影响神舟十七号载人飞船的成功对中国航天事业具有重要的意义。
1. 技术突破神舟十七号的成功对接标志着中国航天在太空交会对接技术上取得了重要突破。
这一技术的成熟将为后续中国空间站的建设提供关键支持，并为未来深空探测任务奠定基础。
2. 推动空间站建设神舟十七号的对接任务是中国空间站建设的重要一步。
通过与天宫空间站的对接，中国航天将逐步完善空间站的功能和设施，为未来的长期驻留提供基础。
同时，也为国际合作奠定了基础，为开展更广泛的国际航天合作创造了条件。
3. 激励科技创新神舟十七号的成功对接将激励中国航天科技工作者继续努力。
天宫空间站对接原理
天宫空间站对接原理天宫空间站是中国航天事业的重要里程碑，是中国航天技术发展的巨大成果。
天宫空间站对接技术是实现空间站和宇宙飞船、货运飞船等飞行器的互相连接的关键技术。
本文将详细介绍天宫空间站对接原理。
一、对接的目的天宫空间站对接技术，是指将空间站与宇宙飞船、货运飞船等飞行器进行连接的技术，主要是为了完成空间站与宇宙飞船、货运飞船等飞行器的交互作业，实现人员、物资和设备在宇宙空间的高效运输。
二、对接环节空间站对接有多个环节，平常是：泊靠接触、侧向对接、顶向对接、贴合对接四大环节。
泊靠接触：飞船在机轮的支持下轻轻碰到空间站和停靠口。
侧向对接：飞船按照预定速度、方向缓慢进入空间站的空气锁，并朝空间站的左侧或右侧滑动到位。
顶向对接：飞船在空气锁中向上移动，将与对接口对齐，然后逐渐缓慢地接近空间站。
贴合对接：飞船缓慢接近，并配合空间站推力系统调整姿态，直到两个飞行器密封结合，联结口严密闭合，形成稳定机械结构，形成空间站与飞行器互相依赖的完整系统。
显示界面会显示“对接完成”等字样。
三、对接方式目前，空间站对接方式主要有3种：手动对接、自动对接和半自动对接。
手动对接：是指人员在地面和太空控制中心的指引下，通过人工控制和计算，观察空间站和飞船所处的位置、角度、相互关系等，通过飞船内的工具，如侧窗、摄像头、对接系统的指示等，人工控制对接。
自动对接：是指飞船在接近空间站后，由电脑计算得出飞船与空间站的接触点和接触角度，自动控制飞船进行对接，除了进行一些监控和纠正，几乎不需要人工干预。
半自动对接：是指固定路径和时间，优先使用自动对接方式，人工指导和干预时间在重要部位和重要节点上。
四、对接原理及工作流程在飞船的对接系统中，主要控制和监测以下几个方面的内容：飞船与空间站的相对动作、飞船朝向、速度和位置等。
对接系统中还配备了一些传感器，比如两者之间的测距器、姿态传感器、力传感器等。
它们可以实时控制飞船的位置、清晰记录飞船的动作，并将这些数据传输回地面控制中心，供工作人员进行分析和评估。
空间交会对接技术
《空间交会对接技术》阅读答案沈羡云北京时间2011年11月3日凌晨1时36分，天宫一号目标飞行器与神舟八号飞船顺利完成首次交会对接，中国载人航天首次空间交会对接取得圆满成功，开辟了载人航天的新纪元。
人们在谈起空间交会对接时总是将它们连在一起，好像是一回事，实际上它是两个过程，即是空间交会和空间对接的总称。
空间的交会对接就好像人生的恋爱和结婚一样，是有联系但性质上又不完全相同的两回事。
空间交会是指两个或两个以上的航天器，通过轨道参数的调整，在空间轨道上按预定位置和时间“相会”的过程。
通常只要交会的航天器相距在一定距离范围以内（例如300米），就算实现了交会。
对接是指它们“相会”后，通过专门的对接装置将两个航天器连接成一个整体。
交会的航天器不一定对接，但是需要对接的航天器则一定要首先实现交会，而且交会还必须达到对接所要求的精度。
回顾一下载人航天的历史，我们可以看到：无论是美国还是俄罗斯都与我国一样，经过了发射单个飞船、空间实验室、空间站三个阶段。
在这个过程中，最主要的一项技术就是交会对接技术。
可以说没有交会对接技术的发展，就没有载人航天的发展。
可以想象一下，哪个火箭有这样大的推力可以将像国际空间站这样的庞然大物发射到太空？国际空间站的建成，都是靠交会对接将一个个舱段与空间站的主构架连接在一起的；国际空间站的应用，也是通过交会对接将航天员和物质一次次地送到国际空间站，使他们发挥作用。
目前我国火箭近地轨道最大运载能力仅为9.2吨，不仅无法将体积更大、重量更重的空间实验室发射升空，也满足不了空间实验室在运行期间所需大量物资的运输要求。
根据航天器空间交会对接技术的发展过程，可将其在载人航天活动中所起的主要作用归纳为以下几个方面。
首先，它是空间站和载人飞船维持正常运行的必要条件。
航天员定期的更换、飞行所需的燃料、航天员的食物、科研生产原材料的补给和取回、仪器设备的更换与维护、在飞行轨道上为其他应用卫星提供服务等，都需通过空间交会对接以实现地面和太空航天器之间的人员和货物运送。
中国离建立自己的空间站越来越近——中国实施载人航天工程首次交会对接任务全纪实
中国离建立自己的空间站越来越近——中国实施载人航天工程首次交会对接任务全纪实陈立【期刊名称】《中国航天》【年(卷),期】2011(000)011【摘要】此刻,浩瀚宇宙迎来新客人,天宫一号满载着炎黄子孙的希望飞天.此刻,世界的目光投向中国,亲眼见证了中国载人航天迈出新的步伐.此刻,神舟八号蓄势待发,它将与天宫一号"联袂"实现交会对接.此刻,奔跑在漫长问天之旅中的中国航天人,可以自豪地说,"我们离建立自己的空间站越来越近了"!大漠起惊雷,天宫震寰宇.随着改进型长二F火箭成功发射天宫一号目标飞行器,我国实施首次交会对接任务的大幕已经拉开,航天人吹响了建设自己的空间站的前进号角.载人航天是继"两弹一星"之后我国的又一重大工程,是国家核心竞争力的重要体现.我国的空间站建成后将进一步推动我国航天技术向更高水平发展,为推动国家科技进步和创新发展、提升综合国力、提高民族威望作出重要贡献.【总页数】3页(P32-34)【作者】陈立【作者单位】【正文语种】中文【相关文献】1.载人航天承载生命的重量——中国航天科技集团公司九院为首次载人空间交会对接任务配套纪实 [J], 雷光会2.为了太空中的“新坐标"——中国航天科技集团公司承担我国首次载人交会对接任务纪实 [J], 黄希3.在伟大的工程中实现跃升——中国航天科技集团公司首次交会对接任务技术创新与管理创新纪实 [J], 黄希4.中国载人航天工程首位女发言人权威发布:飞行承担三大任务交会对接面临四大难点 [J], 车辉5.中国离建立自己的空间站越来越近——中国实施载人航天工程首次交会对接任务全纪实 [J], 陈立因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
我国载人航天器对接机构技术发展
㊀第３１卷㊀第６期２０２２年１２月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀航㊀天㊀器㊀工㊀程S P A C E C R A F TE N G I N E E R I N G ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀V o l ．３１㊀N o ．６㊀㊀㊀㊀２０５我国载人航天器对接机构技术发展张崇峰１㊀姚建２㊀刘志２㊀丁立超２㊀程芳华２㊀邱华勇２(１上海航天技术研究院,上海㊀２０１１０９)(２上海宇航系统工程研究所,上海㊀２０１１０９)摘㊀要㊀空间对接技术是载人航天的一项基本技术,是实现空间站建造和长期运营的先决条件.我国２０１１年实现了神舟八号飞船和天宫一号目标飞行器的空间对接,经改进及多次飞行应用,支持我国空间站的建设和运行,我国载人周边式对接机构产品技术成熟度和可靠性得到充分验证.文章论述了我国载人航天器对接机构在总体技术㊁对接动力学设计和对接试验等方面发展及应用情况,并对后续载人月球探测任务对接需求与对接方案情况进行了阐述.关键词㊀载人航天器;对接机构;对接动力学;对接试验中图分类号:V ４２３㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀D O I :１０ ３９６９/ji s s n １６７３Ｇ８７４８ ２０２２ ０６ ０２４T e c h n i c a lD e v e l o p m e n t o fD o c k i n g Me c h a n i s mof M a n n e dS pa c e c r a f t i nC h i n a Z H A N GC h o n g f e n g １㊀Y A OJi a n ２㊀L I UZ h i ２㊀D I N GL i c h a o ２C H E N GF a n g h u a ２㊀Q I U H u a y o n g２(１S h a n g h a iA c a d e m y o f S p a c e f l i g h tT e c h n o l o g y ,S h a n g h a i ２０１１０９,C h i n a )(２A e r o s p a c eS y s t e m E n g i n e e r i n g S h a n g h a i ,S h a n gh a i ２０１１０９,C h i n a )A b s t r a c t :S p a c e c r a f td o c k i n g m e c h a n i s mt e c h n o l o g y i sab a s i c t e c h n o l o g y o fm a n n e ds pa c e c r a f t a n d a p r e r e q u i s i t e f o r t h e c o n s t r u c t i o n a n d l o n g Ｇt e r mo p e r a t i o n o f t h e s pa c e s t a t i o n ．C h i n a r e a l i z e d t h e d o c k i n g o f S h e n z h o u Ｇ８s p a c e c r a f t a n d T i a n g o n g Ｇ１t a r g e t s pa c e c r a f t i n ２０１１．A f t e r i m p r o v e m e n t a n dm u l t i p l e f l i g h t a p p l i c a t i o n s ,i t h a s s u p p o r t e d t h e c o n s t r u c t i o na n do p e r a t i o no f C h i n aS p a c e S t a t i o n ,a n d t h e p r o d u c tm a t u r i t y a n d r e l i ab i l i t y o f C h i n a s p e r i p h e r a l d oc k i n g me c h Ｇa n i s m h a s b e e nf u l l y v e r i f i e d ．T h e d e v e l o p m e n t a n d a p p l i c a t i o n o f C h i n a sm a n n e d s pa c e c r a f t d o c Ｇk i n g m e c h a n i s mi n t h ea s p e c t so f o v e r a l l t e c h n o l o g y ,d o c k i n g d y n a m i c sd e s i g na n dd o c k i n g te s t a r e d e s c r i b e d ,a n d t h e d o c k i n g r e q u i r e m e n t s a n d d o c k i n g s c h e m e s of C h i n a sm a n n e d l u n a r e x p l o Ｇr a t i o nm i s s o na r ed i s c u s s e d ．K e y w o r d s :m a n n e d s p a c e c r a f t ;d o c k i n g m e c h a n i s m ;d o c k i n g d y n a m i c s ;d o c k i n g t e s t 收稿日期:２０２２Ｇ１１Ｇ０４;修回日期:２０２２Ｇ１１Ｇ２８基金项目:中国载人航天工程作者简介:张崇峰,男,研究员,博士,我国神舟飞船和天宫空间实验室副总设计师,研究方向为航天器对接技术和航天器机构设计.E m a i l :z h c f ００８＠１３９．c o m .㊀㊀２０２１年４月２９日,中国空间站第一个舱段天和核心舱由长征五号运载火箭成功发射,揭开了中国空间站建设和运行的序幕,我国载人航天也由此开启了空间站建设的新征程[１].我国空间站主要通过交会对接手段进行组建,截至２０２２年７月,我国载人航天器已经完成了２１次对接操作.空间交会使两个航天器在空间轨道上会合,而空间对接使两个航天器在空间轨道上结合并在结构上连接成一个整体.空间对接已成为现代复杂航天器在轨运行的重要操作活动,也是载人航天活动必须掌握的一项基本技术[２].载人空间对接技术的作用主要体现在３个方面:一是为长期运行的空间设施进行物资补给㊁设备回收㊁燃料加注和人员轮换等服务;二是空间站等大型空间设施的在轨建造和运行服务;三是航天器在轨进行重构,实现系统优化降低对运载能力的要求.空间对接要解决航天器的捕获㊁碰撞缓冲㊁刚性连接㊁密封以及安全可靠分离等问题,并避免对接过程中的硬碰撞,减小冲击力.空间对接机构是实施空间对接任务的执行机构,它的研究涉及机构㊁结构㊁动力学㊁控制等方面的理论与技术,同时还要适应复杂空间环境的苛刻要求,因此,对接机构技术的掌握困难重重.我国从１９９４年起开展载人空间对接机构的论证工作.２０１１年１１月３日,采用我国自主研制的空间对接机构成功实现了神舟八号飞船和天宫一号目标飞行器的首次在轨对接.在经过神舟九号㊁神舟十号和神舟十一号载人飞船的对接任务后,２０１７年４月天舟一号货运飞船配置改进后的周边式对接机构(主动式２型)与天宫二号进行了交会对接,后续天舟货运飞船和神舟载人飞船均配置为主动式２型对接机构,改进后对接机构在对接能力㊁可靠性和寿命方面有了大幅提高,适用我国空间站建造和运营要求.本文论述了我国载人航天器对接机构总体方案及主要技术特征,提出了对接动力学设计准则,介绍了对接动力学设计仿真在产品研制中所起到的重要作用.对我国对接机构试验所遵循的基本准则和研制的各种试验系统进行了系统介绍.最后,结合我国载人月球探测任务需求,简要介绍了我国新型对接机构特点和基本方案.１㊀对接机构总体技术空间对接机构是一种复杂空间机电产品,它的研制涉及机㊁电㊁热㊁控制㊁空间环境等多学科的交叉与融合.对接过程是一个复杂的过程,它涉及到结构碰撞㊁能力传递与耗散及机构运动等一系列的活动,在设计中必须综合考虑对接机构的力学参数的设计要求㊁结构布局约束等方面的协调,同时,必须考虑对接机构的设计要满足高低温㊁热真空等空间环境的影响[３Ｇ５].载人空间对接机构是经过了多步迭代设计才最终确定结构尺寸和基本参数.我国载人航天器对接机构采用导向板内翻的异体同构周边式构型(见图１),对接机构组成框图见图２.对接时成对使用,分别安装在来访航天器前端(称为主动对接机构,见图３)和目标航天器前端(称为被动对接机构,见图４).图１㊀对接机构产品F i g １㊀D o c k i n g m e c h a n i s me n g i n e e r i n gp r o t o t y pe图２㊀对接机构组成F i g ２㊀C o m p o s i t i o nd i a g r a mo f d o c k i n g m e c h a n i s m主动对接机构的捕获子系统实现两航天器间的导向㊁捕获和初始柔性连接,它主要包括捕获锁和对接环等组件.传动缓冲子系统实现主动对接机构对接环的推出㊁碰撞能量的缓冲㊁两航天器间位置与姿态的校正和相互拉近,它主要包括丝杠联系组合㊁主驱动组合㊁丝杠安装组合和差动组合等组件.连接密封分离子系统实现飞行期间的刚性连接㊁密封㊁电路连通和分离,它主要包括对接锁系㊁对接框㊁分离推杆㊁浮动断接器和对接面密封圈等组件.其中,浮动断接器包括电㊁气㊁液路三类,可根据飞行任务需６０２㊀航㊀天㊀器㊀工㊀程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀３１卷㊀求确定是否安装.被动对接机构用于配合主动对接机构完成对接和分离任务,未配置传动缓冲子系统;捕获子系统配置了卡板器实现与主动对接机构捕获锁锁合配合;连接密封分离子系统未配置密封圈,利用对接框上平面与主动对接机构密封圈实现密封.图３㊀主动对接机构总装模型F i g ３㊀A s s e m b l y m o d e l o f a c t i v e d o c k i n g me c h a n i sm 图４㊀被动对接机构总装模型F i g ４㊀A s s e m b l y m o d e l o f p a s s i v e d o c k i n g me c h a n i s m 为了实现捕获缓冲系统的柔性力学特性,将较大能量的轴向运动和需要柔顺适应的侧向运动分解开,并分别实现不同的刚度和阻尼系数.六自由度差动式传动系统设计原理见图５[４],采用丝杠联系组合㊁滚珠丝杠㊁齿轮差动器等机构,将碰撞能量分解到不同的缓冲部件,使对接时纵向运动的能量由摩擦制动器消耗;而其他方向的运动能量分解到弹簧机构和电磁阻尼器.在确定对接机构总体方案中,可靠性安全性是对接机构设计中特别重要因素.载人航天器对接机构的可靠性设计首先必须保证航天员和飞行器的安全,其次是功能任务的完成.对接机构设计有针对性地采取备份措施,确保任务的可靠性.在对接机构设计中,通道密封㊁对接锁解锁㊁捕获锁解锁以及重要电机等都设置冗余备份功能,这些均用于优先保证航天员安全.２０１１年１１月我国首次实现在轨交会对接至今,我国载人周边式对接机构根据需求经改进共形成３个型谱产品(包括２种主动对接机构和１种被动对接机构).其中,主动式２型对接机构对接框上增加了安装液路浮动断接器安装接口;为适应空间站长寿命需求对电路浮动断接器进行改进,改进接触件镀金层材料与结构,提高电连接器抵御原子氧腐蚀的能力,延缓电接触性能的退化.同时,为了应对天舟货运飞船㊁神舟载人飞船与大吨位空间站对接时偏转方向大幅增加的碰撞耗能需求,主动式２型对接机构缓冲系统增加３个可控电磁阻尼器[６Ｇ７],分别位于同一组丝杠安装组合之间(见图６).在捕获之前,可控阻尼器与缓冲系统断开(不工作状态),对捕获能力无影响;在捕获完成后,可控阻尼器启动接入缓冲系统,开始工作.可控阻尼器启动后可以增加对接环运动阻尼力矩,提高主动对接环横向和偏转方向缓冲能力,从而减少对接过程中对接环偏转方向的运动行程.图５㊀对接机构的差动原理F i g ５㊀D i f f e r e n t i a l p r i n c i p l e o f d o c k i n g me c h a n i s m 我国载人空间对接机构各型谱产品均采用统一接口要求.截至２０２２年７月,我国现有载人空间对接机构各型谱产品已经过２１次在轨对接,对接技术成熟度及可靠性得到充分验证.随着我国空间站工程的启动,为了统一规范对接接口㊁满足国外航天器参与我国空间站对接合作的需求,我国在２０１７年１１月发布了国家标准«载人航天周边式交会对接机构接口要求»(G B /T３４５１２－２０１７),在２０１８年底发布了该标准的英文版.该标７０２㊀㊀第６期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀张崇峰等:我国载人航天器对接机构技术发展准与国际对接系统标准[８]具有接口兼容性的基础,为我国空间站的国际对接合作明确了接口设计规范要求,便于不同载人航天器与我国空间站实现在轨对接任务和协作[９].图６㊀可控阻尼器的位置F i g ６㊀L o c a t i o nv i e wo f c o n t r o l l a b l e d a m pe r ２㊀对接动力学设计与仿真技术空间对接机构在对接接触时,航天器在相对位置和姿态的６个自由度以及速度㊁角速度上存在偏差(空间对接机构的工作条件,定义为对接初始条件).对接机构需要适应初始偏差,完成两个航天器的相互捕获.捕获过程中,航天器通过对接机构进行互相碰撞,设计对接机构的动力学特性,可以保证航天器在碰撞中相互接近,不会弹开;同时缓冲碰撞的能量,减小碰撞力,避免对航天器造成破坏.为了使两个对接航天器的碰撞后相互靠近,通过对恢复系数的设计,确定捕获的性能设计准则.碰撞前后的速度比定义为恢复系数,即S ＝|V kV ０|,V ０,V k 分别为碰撞前后的速度值.纯滚转正向碰撞是较难捕获的,该情况下在对接撞击结束时刻总的冲量为ʏt ２０F d t ＝(１＋S )m e V ０x (１)式中:t 为碰撞作用时间,F 为对接碰撞力;m e 为两个航天器的等效质量(含转动惯量);V ０x 为对接碰撞前的轴向速度.当冲量与动量m e x V ０x 相等时,航天器不再接近,这是捕获的临界条件[４].因此应保证(１＋S )m e V ０x ＜m e x V ０x ,S ＜m e xm e－１＝S k p (２)式中:m e x 为两个航天器轴向等效质量,S k p 为临界恢复系数.缓冲性能的设计要求是即使在最高的对接速度下,也能够消耗掉两航天器之间相互碰撞的动能,减小对接过程中的冲击载荷,不会造成航天器太阳帆板等设备的损坏.空间对接机构需要具有缓冲对接撞击动能的能力,对接机构的缓冲能力(能容),要大于主㊁被动航天器相对运动和对接时发动机工作的能量,即W e n g i n e ＋１２m e q １V ２q ２＜ʏq m a xq １f (q ,̇q )d q (３)式中:W e ng i n e 为对接时发动机工作的能量;m e q１为航天器的各方向等效质量;V q ２为捕获后两航天器相对运动速度;q １为捕获后对接机构各方向缓冲器运动行程;q m ax 为对接机构各方向缓冲器最大运动行程;f (q ,̇q )为对接机构缓冲器的力.空间对接机构的捕获缓冲性能的设计,需要同时满足捕获和缓冲这两个矛盾条件.通过对对接初始条件的分析,可以确定在各个自由度上需要缓冲的能量差别很大(见图７[１０]).对接过程中纵向需要缓冲消耗的能量最大,包括航天器相对接近的动能和发动机所做的功,主要解决缓冲问题;而其他方向需要缓冲的能量较小,但是要求对接机构具有良好的灵活性,以便完成捕获操作.对接机构采用差动式缓冲系统,利用差动器将对接过程的运动㊁能量分解,并由阻尼器和弹簧机构进行能量消耗和运动恢复[６].图７㊀对接时各自由度的碰撞能量F i g ７㊀D o c k i n g c o n t a c t e n e r g yi n s i xd i r e c t i o n s 对接动力学研究和对接机构产品研制是相互迭代,逐步细化完成的.在研制早期,主要解决对接动力学的３个问题,一是对接机构的参数设计方法;二８０２㊀航㊀天㊀器㊀工㊀程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀３１卷㊀是对接过程动力学仿真模型和软件开发;三是对接机构数字样机的建立.这３个方面是对接动力学参数设计和性能评估的基础,是一个由简到繁㊁由整体到局部再到整体的循环迭代过程.在工程研制阶段,如何利用地面试验对仿真模型进行修正和验证是一项重要而关键的工作,为此制定了对接机构部件测试㊁整机性能测试和对接动力学试验等不同层次及环境条件下的试验,采用各层级的试验结果对对接动力学模型各部分进行修正及验证.这些试验结果定量的修正了机构摩擦㊁润滑㊁间隙以及温度影响,如图８㊁９所示.图８㊀对接动力学仿真分析模型F i g ８㊀D o c k i n g d yn a m i c s s i m u l a t i o nm o d el 图９㊀对接机构设计㊁仿真㊁试验迭代关系F i g ９㊀S h o w s t h e d e s i g n ,s i m u l a t i o n ,t e s t i n gr e l a t i o n s h i p o f d o c k i n g me c h a n i s m 基于对接动力学仿真研究,建立了对接机构产品数字化样机,实现对飞行产品性能的综合评估,为神舟飞船㊁货运飞船和空间站对接任务提供重要支撑,也为后续新型对接技术的开发和拓展提供了保障.３㊀对接机构试验技术在地面条件下,多因素全面地㊁同时地模拟所有的飞行环境条件是不可能的,同时各种环境条件有一定的离散性,这也大大增加了试验的难度.因此需要将试验条件进行分解,建立对接机构地面试验系统,并综合对比试验结果,研究对空间对接性能产生影响的主要因素,包括各种因素的耦合,合理的设计和划分试验项目,确定试验方案.这样既达到了试验目的,同时也降低了设备研制难度,使对接机构地面试验具有可行性.对接动力学试验是对接机构最重要的试验项目,对接动力学试验需要在模拟失重/高低温和热真空耦合环境下实现不同质量特性的飞行器高精度复杂的撞击动力学过程,同时模拟对接初始条件的１１个变量的任意组合,精确地建立和控制对接初始偏差条件.在各种试验中,常温的全物理对接和分离试验(机械式对接动力学试验)较为直观,并且在有限的自由度上精度较好,可以有效地考核产品的主要能力,同时作为数学仿真和其他试验的基础[１１].遵循上述原则,我国先后研制了对接机构特性测试台㊁对接缓冲试验台㊁六自由度对接综合试验台和热真空对接试验台等地面试验系统.对接机构特性测验台是静态性能测试设备,如图１０所示[３],用于测试主动对接环在六个自由度方向的等效力学性能,可以初步确定对接机构的工作能力,判断对接机构产品的性能,测试的结果可以用于对接过程的动力学仿真.图１０㊀对接机构特性测试台F i g１０㊀M e c h a n i c a l c h a r a c t e r i s t i c s t e s t b e d 对接缓冲试验台(见图１１)采用了气浮平台加两轴转台的全物理模拟方案,气浮平台和转台的摩９０２㊀㊀第６期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀张崇峰等:我国载人航天器对接机构技术发展擦力小,可以精确地设定对接初始条件.试验系统的追踪航天器和目标航天器均为８t 量级,各具有５个自由度,可以进行精确地对接动力学试验.该试验台用于实现对接机构接触㊁捕获㊁拉近㊁锁紧㊁密封到分离的全过程模拟,研究对接过程中碰撞㊁捕获㊁缓冲校正过程中对接机构和航天器的动力学行为.该试验台在国际上首次实现地面真实模拟航天器在轨分离过程[６].图１１㊀对接缓冲试验台F i g １１㊀D o c k i n g bu f f e r t e s t b e d 六自由度对接综合台(见图１２)是采用半物理仿真的方法实时模拟两个飞行器在设定对接初始条件下的对接动力学过程.其中主动对接机构安装综合台的上平台,被动对接机构安装在运动模拟器上,均为真实产品.两飞行器的质量㊁惯量特性和飞行器姿控系统作用采用数学模型模拟,由六自由度运动模拟器实现两飞行器的相对运动.两飞行器接触前的相对运动根据交会的对接初始条件得出,两个对接飞行器接触后相对运动,由六维力传感器测得相互作用力由数学模型实时计算得出.本试验台能够实现空间站全状态㊁全温度范围的对接缓冲试验[３].图１２㊀六自由度对接综合试验台F i g １２㊀S i xd e g r e e s o f f r e e d o md o c k i n gge n e r a l t e s t s t a n d 热真空对接试验台(见图１３)用于在热真空环境条件下考核对接机构的对接与分离全过程的功能及性能满足情况[６].将对接机构安装在热真空试验台上,整体吊入真空罐进行试验的.该试验能够模拟两飞行器对接纵向等效质量,可以设定一定的对接初始条件,实现主㊁被动对接机构的碰撞㊁捕获㊁缓冲㊁校正㊁拉近㊁锁紧与分离的全过程.图１３㊀热真空对接试验台F i g １３㊀T h e r m a l v a c u u mt e s t d o c k i n g st a t i o n 在载人航天器对接机构研制过程中,我国研制建立了一系列设施齐全㊁技术指标先进㊁验证全面的对接机构试验验证系统和试验方法.对接机构试验已逐步形成行业规范,先后制定发布了«空间对接机构捕获缓冲试验方法»(Q J ２０４１９－２０１６)㊁«空间对接机构连接分离试验方法»(Q J ２０４２０－２０１６)和«空间对接机构热真空环境对接与分离试验方法»(Q J ２０４２１－２０１６)等行业标准.这些在规范对接机构研制与试验方面发挥了重要作用.我国探月工程三期研制的对接与样品转移试验系统均借鉴了载人航天器对接试验技术及方法.４㊀后续载人对接技术的发展我国载人月球探测任务提出了轻量化新型对接机构的研制需求,并据此开展未来对接机构的方案设计,其核心是轻量化和新技术,在对接方式上兼顾碰撞对接和停靠对接.与现有周边式对接机构相比较,新型对接机构应具有以下特点:(１)为适应载人登月任务和近地空间站运营任务,采用周边式构型,对接接口兼容近地空间站;(２)实现对接机构轻量化;０１２㊀航㊀天㊀器㊀工㊀程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀３１卷㊀(３)采用新技术,降低对接过程中的相对速度和碰撞力;(４)有良好的适应能力,具备在轨调整缓冲能力,同一套对接机构可以适应从３吨到几百吨的航天器的对接任务.我国现有载人航天工程周边式对接机构虽然技术成熟度及可靠性得到充分验证,但仍不能满足未来载人登月的智能化和轻量化要求.在弱撞击对接技术研究方面,N A S A早期的弱撞击对接系统(L I D S),提出了一种基于六维力闭环力反馈控制的对接系统[１２],可以实现弱撞击对接,但该系统采用了力传感器非常复杂,对实时控制系统要求高且复杂.波音公司于２０１４年提出了一种基于滑动离合器的力管理系统的对接系统,通过设置期望滑动力阀值的方式实现对接过程[１３].我国在２０１１年开始启动新型弱撞击对接机构研究工作.与美国的技术方案不同,我国在２０１２年提出一种基于位置速度测量的控制方案,根据每根丝杠获得的位置速度信息,通过电流实时控制,实时调整该丝杠相连电机的扭矩,实现主动对接环６个方向上等效性能,从而达到刚度阻尼的闭环反馈控制[１４].在此基础上,简化六根丝杠电机的扭矩控制律,实现预置的对接环６个方向等效性能.为了能够实现对小吨位目标航天器的捕获,在初次接触时,主动对接环给定一个推出速度,以快速实现两对接环的贴合捕获.为了适应我国载人登月任务轻量化需求,新型对接机构开展了轻量化方案设计.除了采用电机直驱六根丝杠代替传统的机械式差动系统外,还从材料选择㊁刚性连接系统优化㊁对接环与对接框等结构件减重等方面实现新型对接机构的轻量化.５㊀结束语本文论述了我国载人航天器对接机构的方案与特点,介绍了对接动力学设计思想,以及对接动力学设计仿真与产品研制迭代循环过程,并对我国对接动力学试验系统进行了简介,最后,为满足我国载人月球探测需求和适应近地空间站运营任务,提出我国新型对接机构方案具备周边式构型㊁轻量化㊁低碰撞力和任务适应性强等特点.我国在载人航天工程初期确定了自主研制周边式对接机构,经过近３０年发展,逐步建立和完善了对接机构一套独立自主的设计㊁生产和试验配套体系,具有对接机构技术和产品的自主知识产权.现有周边式对接机构在我国载人航天领域得到广泛应用,技术成熟,制定了对接机构试验规范,形成了统一标准接口,对我国空间站建造和长期运营起到重要保证作用.现有技术成果为后续载人月球探测任务中新型弱撞击㊁轻量化对接机构的研制奠定了良好的基础.参考文献(R e f e r e n c e s)[１]张柏楠．中国载人航天开启新征程[J]．中国航天．２０２１(８):８Ｇ１３Z h a n g B a i n a n．C h i n aM a n n e dS p a c eL a u n c haN e wJ o u rＧn e y[J]．A e r o s p a c eC h i n a,２０２１(８):８Ｇ１３(i nC h i n e s e) [２]周建平．空间交会对接技术[M]．北京:国防工业出版社,２０１３Z h o u J i a n p i n g．S p a c e c r a f t r e n d e z v o u s a n dd o c k i n g t e c hＧn o l o g y[M]．B e i j i n g:N a t i o n a lD e f e n s eI n d u s t r y P r e s s,２０１３(i nC h i n e s e)[３]陈宝东,郑云青,邵济明,等．对接机构分系统研制[J]．上海航天,２０１１,２８(６):１Ｇ６C h e nB a o d o n g,Z h e n g Y u n q i n g,S h a oJ i m i n g,e t a l．D eＧv e l o p m e n t o f d o c k i n g s u b s y s t e m[J]．A e r o s p a c e S h a n g h a i,２０１１,２８(６):１Ｇ６(i nC h i n e s e)[４]张崇峰,柏合民．飞船空间对接机构技术[J]．中国科学:技术科学,２０１４,４４(１):２２Ｇ２６．Z h a n g C h o n g f e n g,B a i H e m i n．S p a c e d o c k i n g m e c h a n i s mt e c h n o l o g y o f s p a c e c r a f t[J]．S c i e n t i aS i n i c a T e c h n o l o g i c a,２０１４,４４:２０Ｇ２６(i nC h i n e s e) [５]陈宝东,唐平．空间对接机构技术及其研制[J]．上海航天,２００５(５):６Ｇ８,６１C h e nB a o d o n g,T a n g P i n g．T h e t e c h n o l o g y d e v e l o p m e n t o f d o c k i n g m e c h a n i s ms y s t e m[J]．A e r o s p a c eS h a n g h a i,２００５(５):６Ｇ８,６１(i nC h i n e s e)[６]张崇峰,陈宝东,郑云青,等航天器对接机构[M]．北京:科学出版社,２０１６Z h a n g C h o n g f e n g,C h e nB a o d o n g,Z h e n g Y u n q i n g,e t a l．S p a c e c r a f t d o c k i n g m e c h a n i s m[M]．B e i j i n g:S c i e n c e P r e s s,２０１６(i nC h i n e s e)[７]上海宇航系统工程研究所．邱华勇,张崇峰,苑会领,等．一种阻尼可控的对接机构传动缓冲系统[P]．中国: Z L２０１８１１０５７０２５．X,２０１８A e r o s p a c e S y s t e mE n g i n e e r i n g S h a n g h a i．Q i uH u a y o n g, Z h a n g C h o n g f e n g,Y u a nH u i l i n g,e t a l．Ad a m p i n g c o nＧt r o l l a b l e t r a n s i m i s s i o n b u f f e r s y s t e mf o r d o c k i n g m e c h aＧn i s m[P]．C h i n a:Z L２０１８１１０５７０２５．X,２０１８(i nC h i n e s e) [８]I S S M C B．I n t e r n a t i o n a l D o c k i n g S y s t e m S t a n d a r d (I D S S),I n t e r f a c eD e f i n i t i o nD o c u m e n t(I D D)(R e v i s i o n１１２㊀㊀第６期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀张崇峰等:我国载人航天器对接机构技术发展E)．[E B/O L]．[２０１７Ｇ０４Ｇ０１]．h t t p://I n t e r n a t i o n a lD o cＧk i n g S t a n d a r d．c o m/．[９]刘志,张崇峰,靳宗向,等．G B/T３４５１２Ｇ２０１７,载人航天周边式交会对接机构接口要求[S]．北京:中国标准出版社,２０１７L i uZ h i,Z h a n g C h o n g f e n g,J i nZ o n g x i a n g,e t a l．G B/T ３４５１２Ｇ２０１７,R e q u i r e m e n t f o r i n t e r f a c e o f m a n n e d s p a c e c r a f t p e r i p h e r a ld o c k i n g m e c h a n i s m[S]．B e i j i n g: S t a n d a r d sP r e s s o fC h i n a,２０１７(i nC h i n e s e) [１０]张崇峰,刘志．空间对接机构技术综述[J]．上海航天,２０１６,３３(５):１Ｇ１１Z h a n g C h o n g f e n g,L i uZ h i．R e v i e w o fs p a c ed o c k i n gm e c h a n i s m a n d i t s t e c h n o l o g y[J]．A e r o s p a c e S h a n g h a i,２０１６,３３(５):１Ｇ１１(i nC h i n e s e)[１１]娄汉文,曲广吉,刘济生．空间对接机构[M]．北京:航空工业出版社,１９９２L o uH a n w e n,Q uG u a n g j i,L i u J i s h e n g．S p a c e d o c k i n gm e c h a n i s m[M]．A v i a t i o nI n d u s t r y P r e s s,１９９２(i nC h i n e s e)[１２]T o b i e L a b a u v e．L o w I m p a c tD o c k i n g S y s t e m(L I D S) [R/O L]．[２０２１Ｇ１２Ｇ２０]．h t t p://n t r s．n a s a．g o v/a r c h i v e/n a s a/c a s i．n t r s．n a s a．g o v/２００９０００７７８３_２００９００６８９７．p d f．[１３]P e j m u n M o t a g h e d i,S i a m a kG h o f r a n i a n．F e a s i b i l i t y o f t h es o f ti m p a c t m a t i n g a t t e n u a t i o n c o n c e p tf o rt h eN A S A d o c k i n g s y s t e m[C]．A I A A S p a c e２０１４C o n f e r e n c e a n d E x p o s i t i o n．W a s h i n g t o n D．C．:A I A A,２０１４[１４]刘志,张崇峰,邵济明,等．异体同构㊁刚度阻尼闭环反馈控制的对接系统及方法[P]．中国:Z L２０１２１０４８９３７４．５,２０１３L i u Z h i,Z h a n g C h o n g f e n g,S h a o J i m i n g,e t a l．D o c k i n g s y s t e ma n d m e t h o do f a n d r o g y n o u s,s t i f f n e s sa n dd a m p i n g c l o s e dＧl o o p f e e db ac kc o n t r o l[P]．C h i n a:Z L２０１２１０４８９３７４．５,２０１３(i nC h i n e s e)(编辑:李多)２１２㊀航㊀天㊀器㊀工㊀程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀３１卷㊀。
逐梦太空——记2013年度国家科学技术进步奖特等奖项目“载人航天空间交会对接工程”
攻坚克难
据 中国载 人航 天工程 总设计 师、 中 飞行 器 在结 构上 连接 成一体 的过 程 。
两个飞行器上演 “ 太空一吻”
并最终实现 了 ４ 院士介绍 ， 空间交会 对 在 交会对 接 过程 中，“ 第一 ， 测量 敏 感 控交会对接。
方面 大量的研究和 试验， 最终解决了问 次 将我 国女航 天员送 入 太 空并安全 返 系列 技 术 。
题。 这只是他们攻 克难题的一个缩影，
多年来 ， 他 们一直坚 守在科研 的前线 ，
一
回， 全面 完成了预定 任务 目标 ， 取得 了
大幅提升了载人航 天发射、 测控和
大批 具有 自主 知识 产 权 的技 术 创新 着陆 回收综 合 保 障能 力。发射 场 测试 发 射流程进 一步优化 ： 构 建了国内迄今
Ａｗ ａ ｒ ｄ Ｓｔ ｏ ｒ ｙ
逐梦太 空
— —
记２ ０ １ ３ 年 度 国家科 学 技术 进 步奖 特 等奖 项 目 “ 载 人航 天 空 间交 会对 接 工程 ”
本刊记 者 宋春悦
１ ９ ９ ２ 年 ，中央 政 治局 常委作 出了
发展 中国载人 航天 的重大 决策 ， 并决 定
改进 型长征二号 Ｆ 运载火箭是在长
征二号 Ｆ 运 载火箭 的基础 上 ， 按 照交会
对接任务 的要 求， 进 一步进行了提高可 靠性 、 安 全 性 和高 入轨 精 度 的改 进设
计。 长 征二号 Ｆ 运载 火箭 系统 副总设计
师张智在接受记者采访 时表 示， 长征二
号Ｆ 运载火箭在 交会 对接任 务中有多项 改进 。比如 ， 在试验 过 程 中， 他 和 同事
2012中考政治专题 神舟九号及对接
热点专题太空“亲吻”，中华再续辉煌【热点材料】I“天宫一号”是中国第一个目标飞行器，于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射，天宫一号发射成功是我国掌握空间站技术的第一步，继美、俄之后，中国成为第三个独立掌握空间站技术的国家，这将为我国今后开展更大规模的空间探索、建造中国载人空间站奠定扎实的技术基础。
II2011年11月1日5时58分，“神舟八号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空。
随着神舟八号飞船和天宫一号目标飞行器3日凌晨在茫茫太空紧紧“相拥”，中国航天人成功叩开通向空间站时代的大门。
从“牵手”到“相拥”，交会对接历时7分12秒。
它标志着，继掌握天地往返、出舱活动技术后，中国突破了载人航天三大基础性技术的最后一项———空间交会对接。
这次对接成功，让中国继美国、俄罗斯后，成为世界上第三个突破空间交会对接技术的国家。
III神舟九号飞船是中国航天计划中的一艘载人宇宙飞船，是神舟号系列飞船之一。
神九是中国第一个宇宙实验室项目921-2计划的组成部分，天宫与神九载人交会对接将为中国航天史上掀开极具突破性的一章。
中国计划2020年中国将建成自己的太空家园，中国空间站届时将成为世界唯一的空间站。
2012年6月16日18时37分，神舟九号飞船在酒泉卫星发射中心发射升空。
2012年6月18日约11时左右转入自主控制飞行，14时左右与天宫一号实施自动交会对接，这是中国实施的首次载人空间交会对接。
【知识链接】（1）科学技术是第一生产力是生产力中最活跃的因素，要缩小与发达国家的差距，就要加快科技发展。
（2）当今世界，各国之间激烈的经济竞争和科技竞争，归根到底是教育的竞争、人才的竞争；科技创新能力，已经越来越成为综合国力竞争的决定性因素。
在激烈的国际科技竞争面前，如果我们的自主创新能力上不去，以为靠技术引进，就永远难以摆脱技术落后的局面。
（3）增强自主创新能力，创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。
技术创新神十七成功对接天和空间站
技术创新神十七成功对接天和空间站近日，我国航天事业迎来了一项重大突破，神舟十七号飞船成功对接天和空间站。
这一成就标志着我国航天技术的巨大突破，也为未来深空探索奠定了坚实基础。
本文将对神舟十七号飞船的技术创新和对接过程进行介绍和分析。
一、技术创新的背景神舟十七号的成功对接是我国航天技术水平的重要体现。
首先，我国自主研发的航天器系统包含了多项核心技术，如航天器自主交会对接、空间姿态控制等。
其次，神舟十七号飞船的研制是由我国自主进行的，凭借自主创新能力，我们成功攻克了多项技术难题。
最后，这次对接任务是我国空间站建设的重要一步，证明了我国航天事业的整体实力和发展潜力。
二、技术创新的亮点1. 航天器自主交会对接技术航天器自主交会对接技术是神舟十七号飞船取得成功的关键之一。
通过先进的自主导航、相对导航与控制等技术手段，飞船能够准确地找到空间站，并进行精确对接。
这一技术的成熟应用，使得对接过程更加安全可靠，减少了人为干预的风险。
2. 空间姿态控制技术在神舟十七号的对接过程中，空间姿态控制技术起到了至关重要的作用。
通过精准控制飞船的航向、俯仰、滚动等参数，使得飞船能够与空间站保持正确的相对姿态，实现对接过程的顺利进行。
这一技术的突破为未来的空间站建设和深空探索提供了稳定可靠的基础。
三、对接过程的展示在神舟十七号飞船成功对接天和空间站的过程中，可以清晰地看到技术创新所带来的巨大进步。
首先，飞船在进入空间站附近时，通过引力辅助技术实现了快速、高精度的靠近。
随后，飞船通过自主导航系统进行了细致的空间定位和相对导航。
最后，在正确的时间和位置上，飞船与空间站完成了顺利对接，实现了空间站的扩容。
四、技术创新的意义与展望神舟十七号成功对接天和空间站的技术创新，不仅展示了我国航天事业的强大实力，也为未来的空间站建设和深空探索提供了指导和借鉴。
在未来，我国将继续加大对航天技术的研发投入，提高自主创新能力，推动我国航天事业迈上新的台阶。
改革开放之航天成就
改革开放成就之航天成就载人飞船1999年11月20日，中国第一艘无人试验飞船“神舟”一号飞船在酒泉起飞，21小时后在内蒙古中部回收场成功着陆，圆满完成“处女之行”。
这次飞行成功为中国载人飞船上天打下非常坚实的基础。
2003年，“神舟五号”搭载首位中国宇航员杨利伟前往太空；2008年，“神舟七号”搭载三名宇航员进入太空，翟志刚完成首次出舱行走。
神舟一号 1999年11月20日第一次测试飞行，成功实现天地往返。
神舟二号 2001年01月09日第一艘正样无人飞船。
飞行试验的主要目的是对工程各系统从发射到运行、返回、留轨的全过程进行考核，检验各技术方案的正确性与匹配性，取得与载人飞行有关的科学数据和实验数据。
神舟三号 2002年03月25日飞行试验的主要目的是考核火箭逃逸功能、控制系统冗余、飞船应急救生、自主应急返回、人工控制等功能，这次任务载有模拟宇航员。
神舟四号 2002年12月29日无人状态下全面考核的一次飞行试验，主要目的是确保宇航员绝对安全，进一步完善和考核火箭、飞船、测控系统的可靠性。
神舟五号 2003年10月15日首次载人飞行，承载的宇航员是杨利伟，成功围绕地球十四圈。
神舟六号 2005年10月12日首次进行多人多天的航天飞行，承载的宇航员是费俊龙和聂海胜。
神舟七号 2008年09月25日首次承载三名宇航员进入太空，承载的宇航员是翟志刚、刘伯明和景海鹏，成功进行出舱活动（又称太空行走）。
神舟八号 2011年11月01日由改进型“长征二号”F遥八火箭顺利发射升空。
2011年11月3日凌晨，与组合天宫一号成功实施首次交会对接任务，成为中国空间实验室的一部分。
神舟九号 2012年6月16日下午首次载人交会对接任务3名航天员进入太空，景海鹏、刘旺和刘洋（中国首位女航天员）。
6月18日下午，神舟九号成功与天宫一号目标飞行器实现自动交会对接。
6月24日，航天员刘旺操作飞船顺利完成于天宫一号的手控交会对接。
作文素材：中国空间站新时代,2021高考语文必然涉及的主题!
作文素材：中国空间站新时代，2021高考语文必然涉及的主题！中国空间站新时代解读我国29日在海南文昌用长征五号B遥二运载火箭成功将空间站天和核心舱送入预定轨道，中国空间站在轨组装建造全面展开。
这是中国空间站建造阶段的首次发射。
中国空间站以天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三舱为基本构型。
天和核心舱是空间站发射入轨的首个舱段，也是目前我国自主研制的规模最大、系统最复杂的航天器，起飞质量22.5吨。
2021年4月29日11时23分，中国空间站天和核心舱在长征五号B遥二运载火箭托举下，从我国文昌航天发射场点火升空并顺利进入预定轨道。
这是我国载人航天取得的又一项突破性成就。
天和核心舱发射任务成功，标志着中国空间站在轨组装建造全面展开，将为后续关键技术验证和空间站组装建造顺利实施奠定坚实基础。
中国空间站新时代优质时评01中国空间站将成为全人类在外空“共同的家”4月29日11时许，中国用长征五号B遥二运载火箭成功将空间站天和核心舱送入预定轨道。
这标志着中国空间站在轨组装建造全面展开。
尽管人们已经习惯了中国航天的高频次发射，但是此次天和核心舱发射成功意义特殊。
时间回到1992年，那时中国载人航天确立了“三步走”发展战略，即把人送入太空并安全返回、突破空间站建造一些关键技术、“建立真正意义上的空间站，解决较大规模的、长期有人照料的空间应用问题”。
天和核心舱成功发射，正是第三步的关键环节。
这一成绩来之不易。
当年，中国被排斥在美国主导的国际空间站“俱乐部”之外。
不仅如此，戴着“有色眼镜”看待中国发展的西方政客，将太空领域作为未来战争和军备竞赛的主战场，在太空技术领域对中国严防死堵。
2011年美国国会出台“沃尔夫法案”，禁止美国国家航空航天局以及与之有合同关系的美国航天企业同中国航天机构进行任何接触和合作。
理由是莫须有的“国家安全”。
《时代》杂志特约编辑杰弗瑞·克鲁格曾发文嘲讽道，那些疑虑者担心中国所有的技术知识，无论如何获得的，都具有多种用途，可以用在善意或者邪恶的目的上，但“这是所有科学技术的共同特性，用火和用苹果手表都有同样的问题”。
改革开放之航天成就
改革开放成就之航天成就载人飞船1999年11月20日，中国第一艘无人试验飞船“神舟”一号飞船在酒泉起飞，21小时后在内蒙古中部回收场成功着陆，圆满完成“处女之行”。
这次飞行成功为中国载人飞船上天打下非常坚实的基础。
2003年，“神舟五号”搭载首位中国宇航员杨利伟前往太空；2008年，“神舟七号”搭载三名宇航员进入太空，翟志刚完成首次出舱行走。
神舟一号 1999年11月20日第一次测试飞行，成功实现天地往返。
神舟二号 2001年01月09日第一艘正样无人飞船。
飞行试验的主要目的是对工程各系统从发射到运行、返回、留轨的全过程进行考核，检验各技术方案的正确性与匹配性，取得与载人飞行有关的科学数据和实验数据。
神舟三号 2002年03月25日飞行试验的主要目的是考核火箭逃逸功能、控制系统冗余、飞船应急救生、自主应急返回、人工控制等功能，这次任务载有模拟宇航员。
神舟四号 2002年12月29日无人状态下全面考核的一次飞行试验，主要目的是确保宇航员绝对安全，进一步完善和考核火箭、飞船、测控系统的可靠性。
神舟五号 2003年10月15日首次载人飞行，承载的宇航员是杨利伟，成功围绕地球十四圈。
神舟六号 2005年10月12日首次进行多人多天的航天飞行，承载的宇航员是费俊龙和聂海胜。
神舟七号 2008年09月25日首次承载三名宇航员进入太空，承载的宇航员是翟志刚、刘伯明和景海鹏，成功进行出舱活动（又称太空行走）。
神舟八号 2011年11月01日由改进型“长征二号”F遥八火箭顺利发射升空。
2011年11月3日凌晨，与组合天宫一号成功实施首次交会对接任务，成为中国空间实验室的一部分。
神舟九号 2012年6月16日下午首次载人交会对接任务3名航天员进入太空，景海鹏、刘旺和刘洋（中国首位女航天员）。
6月18日下午，神舟九号成功与天宫一号目标飞行器实现自动交会对接。
6月24日，航天员刘旺操作飞船顺利完成于天宫一号的手控交会对接。
中国科技新成就
• C919是我国自主研制的全新一代干线客机，长39米，有效载荷20吨， 巡航高度可达12000米，巡航速度980公里/小时左右，最大航程约 5500公里，标准载客180人，和美国著名的波音737系列飞机属于同 一级别。5月5日，C919在浦东机场首飞成功，这意味我国终于拥有 了属于自己的大飞机，以后中国的天空上飞行的飞机终于有了我们自 己的大飞机！
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有加减速影响，一枚硬币在这样的环境下坚持8分
钟不倒，已经说明我国高铁具备了相当高的稳定性 标准。
我国已具备研发中大型航母能力 2011年8月辽宁舰首次出海试航， 2012年9月25日辽宁舰交付入列，2017 年4月26日首艘国产航母下水。这是我国
航母研制历史上最闪亮耀眼的三个日子。
因为基于航母的作用，材料要具备一系列的抗 腐蚀、耐高温、耐冲击、防磁等性能。 抗腐蚀：航母的使用环境是在海洋里，且作战 环境恶劣，维修费时，就一定要具备很强的抗 海水腐蚀的能力。 耐高温、耐冲击：因为条件限制，飞机在陆地 上三公里的助跑、起飞路程需要在航母上用一 两百米的距离完成。除了弹射装置助推外，飞 机本身也要具备强大的推力，而加足马力的飞 机喷射出的火焰足以将普通钢材熔化。 战舰本身重量加上降落速度，对航母甲板冲击 力度极大，飞行甲板质量不过关，很可能被降 落的飞机掀起来。此外，航母甲板还要具备一 定的抗炮弹攻击能力。 防磁：一般钢铁都带有一定磁力，时间一长会 被地球磁场磁化。一旦被磁化，很容易被敌方 探测到。因此，军舰用钢，磁力越小越好。
第五代隐身战机歼-20服役
歼20于2016年11月首次在第11届中 国国际航天博览会上进行展示，在 2017年3月9日服役，交付我国空军 2017年9月，袁隆平宣布一项剔除水 稻中重金属镉的新成果。
航天器交会对接技术大作业
《航天器交会对接技术》课程大作业题目：交会对接相对导航方案设计姓名：学号：2015年1月目录一、绪论 (3)1.1基本概念 (3)1.2阶段划分 (3)1.3系统介绍 (4)1.4国内外技术概况 (5)1.美国交会对接测量技术 (6)2.苏联/俄罗斯交会对接测量技术 (7)3.欧洲空间局交会对接测量技术 (7)4.日本交会对接测量技 (8)1.5测量系统的特点： (9)1.6交会对接测量技术发展趋势 (9)二、导航方案设计 (11)2.1测量系统配置原则 (11)2.2交会对接各测量阶段精度要求 (11)2.3交会对接全过程导航方案设计 (11)三、C-W双脉冲制导 (14)3.1 C-W方程 (14)3.2.C-W双脉冲制导求解 (15)一、绪论1.空基本概念空间交会对接技术（Rendezvous and Docking，RVD）技术是指两个航天器在空间轨道上会合并在结构上连成一个整体的技术，是实现航天站、航天飞机、太空平台和空间运输系统的空间装配、回收、补给、维修、航天员交换及营救等在轨道上服务的先决条件。
空间交会与对接是载人航天活动的三大基本技术之一。
所谓三大基本技术就是载人航天器的成功发射和航天员安全返回技术、空间出舱活动技术和空间交会对接技术。
只有掌握它们，人类才能自由出入太空，更有效地开发宇宙资源。
对于国家来说，还能独立、平等地参加国际合作。
交会对接包含着交会与对接两方面的内容。
交会（Rendezvous）是指两个航天器在交会轨道上相互接近的过程。
其中一个航天器为追踪航天器，如载人飞船或者航天飞机，一般情况下为追踪航天器的主动方，并装有主动测量设备。
另一个航天器为目标航天器，如空间站、留轨舱等，目标航天器通常作为被动方，并装有合作目标，如雷达应答机、光学的角反射器等。
当两个航天器接近到满足对接结构实施对接的初始条件时，其交会对接过程结束。
对接（Docking）是指当两个航天器接近到满足对接机构实施对接的初始条件时，对接结构在特定的指令下完成相互耦合和刚性密封连接的过程。
中国首次空间交会对接
中国首次空间交会对接作者：沈羡云来源：《百科知识》2011年第11期“神七”实现“太空行走”后，中国的空间站距离我们越来越近了。
即将发射的“天宫一号”和“神八”将拉开中国空间实验室的序幕，它们将与之后发射的“神九”、“神十”组成我国的第一个空间实验室。
这个空间实验室的主要任务并不是为了进行空间实验，而是为了解决载人航天飞船和空间飞行器的交会对接问题，为今后“天宫二号”、“天宫三号”空间实验室的空间科学、航天工程、航天医学试验和今后载人空间站的建立奠定基础。
什么是交会对接？人们在谈起空间交会对接时总是将它们连在一起，好像是一回事，实际上它是两个过程，即是空间交会和空间对接的总称。
空间的交会对接就好像人生的恋爱和结婚一样，是有联系但性质上又不完全相同的两回事。
空间交会是指两个或两个以上的航天器，通过轨道参数的调整，在空间轨道上按预定位置和时间“相会”的过程。
通常只要交会的航天器相距在一定距离范围以内（例如300米），就算实现了交会。
对接是指它们“相会”后，通过专门的对接装置将两个航天器连接成一个整体。
交会的航天器不一定对接，但是需要对接的航天器则一定要首先实现交会，而且交会还必须达到对接所要求的精度。
交会对接促进了载人航天回顾一下载人航天的历史，我们可以看到：无论是美国还是俄罗斯都与我国一样，经过发射单个飞船、空间实验室、空间站3个阶段。
在这个过程中，最主要的一项技术就是交会对接技术。
可以说没有交会对接技术的发展，就没有载人航天的发展。
可以想象一下，哪个火箭有这样大的推力可以将像国际空间站这样的庞然大物发射到太空？国际空间站的建成，都是靠交会对接将一个个舱段与空间站的主构架连接在一起的；国际空间站的应用，也是通过交会对接将航天员和物质一次次地送到国际空间站，使他们发挥作用。
目前我国火箭近地轨道最大运载能力仅为9.2吨，不仅无法将体积更大、重量更重的空间实验室发射升空，也满足不了空间实验室在运行期间所需大量物资的运输要求。
何为交会对接
（神舟八号）交会对接全解读什么是交会对接？空间的两个航天器在同一时刻以同样的速度到达同一个地点的轨道控制过程及结果称作“轨道交会”。
在空间将两个航天器对接起来形成一个航天器的事件称作“空间对接”。
所谓“空间交会对接”是轨道交会和空间对接的总称。
空间交会对接技术是建立空间站最基本最关键的技术，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。
载人航天某型号副总设计师徐小平：这就如同一艘船要驶向远处的一个孤岛，是一个寻觅靠近的过程。
但这次是一个飞行器在轨高速运行，另一个飞行器对轨发射，高速运转带来很大的难题。
交会对接是怎样完成的？空间交会对接涉及两个飞行器，一个是目标飞行器，一个是追踪飞行器。
空间交会与对接过程一般是由地面发射追踪飞行器，由地面控制，使它按比目标飞行器稍微低一点的圆轨道运行；接着，通过变轨，使其进入与目标航天器高度基本一致的轨道，并与目标航天器建立通信关系；追踪飞行器调整自己与目标飞行器的相对距离和姿态，向目标飞行器靠近；最后当两个飞行器的距离为零时，完成对接合拢操作，结束对接过程。
北京飞控中心副总工程师李剑：变轨是为后续交会对接奠定基础。
近地飞行器发射后，受高层大气阻力的影响，其轨道高度会逐渐降低。
通过轨道抬升使其达到最适合对接的角度，尽量减少发动机开机，节省燃料。
交会对接有多难？两个重量极大的飞行器，在茫茫太空中以比子弹还快数倍的速度飞行，要完成无缝对接，难度好比百米之外“穿针引线”。
交会过程中，如果轨道测量或计算稍有偏差，就可能失之毫厘，差之千里。
交会，是让两个航天器在预定的时间同时到达一个指定的地点聚集。
对接的技术相对来说更为复杂，要准确地调整高度、位置、相对速度以及两个航天器的姿态，靠近时相对速度极慢，速度快了就会产生碰撞。
还要使两个航天器轴线基本上在一条直线上，如果轴线相差很大，也没法完成对接。
两个航天器的轴线要求基本在一条直线上，要知道两个航天器都距离地面300多公里，以极高的速度运行，基本上是第一宇宙速度（7．9公里／秒），要实现这个控制精度非常难，这对导航定位系统和对接机械都是严峻的考验。
跨越太空神十七和空间站成功完成自主对接
跨越太空神十七和空间站成功完成自主对接跨越太空——神十七与空间站成功完成自主对接2022年6月1日，中国航天员王云、刘洋和李峰搭乘神十七飞船，顺利抵达中国空间站天宫，成功完成了神十七飞船与空间站的自主对接任务。
这标志着中国在太空探索领域迈出了重要的一步，向世界展示了中国航天事业的强大实力和创新能力。
自主对接是航天工程中的重要环节，也是技术难题之一。
航天器必须准确地将自身对接口与空间站的对接口精确对接，确保两者之间的密封性和稳定性。
此次神十七飞船与空间站的自主对接任务之所以被称为"跨越太空"，是因为它要在太空这个极端环境下完成对接动作，克服引力和微重力的影响，且不能依赖地球上的引导或操控。
首先，让我们来了解一下神十七飞船，这是中国自主研发的载人飞船，是中国航天事业中的一项重大突破。
神十七飞船由轨道舱、发射逃逸系统和返回舱组成，能够实现乘员的往返太空、空间站与地面之间的运输任务。
此次任务是神十七飞船首次与空间站成功对接，也是航天员在空间站展开全面实践的重要一步。
随着神十七飞船的靠近，空间站中的自动对接装置开始发挥作用。
通过雷达测量、光学成像和激光测距等技术手段，航天器能够实现自主感知、自主导引和自主控制。
精准的自主对接技术不仅要求飞船能够准确识别目标对接口，还要求它能够精确计算飞行轨迹，以保证对接的成功。
这些技术的运用，使得神十七飞船能够安全地对接到空间站，并与空间站实现物质和信息的交流。
自主对接任务的成功，离不开中国航天员的科技培训和严格训练。
中国航天员的身体素质、技术水平和心理素质都经过了严格的筛选和培训。
他们需要具备出色的工程技能和团队合作能力，才能在太空环境中完成各项任务。
此次任务中，王云、刘洋和李峰展现了出色的航天员素质，他们的勇敢和智慧为航天事业作出了重要贡献。
这次自主对接任务的成功对中国航天事业来说具有重要的意义。
首先，它证明了中国航天技术的卓越实力，使中国成为继美国和俄罗斯之后第三个能够独立实现载人飞船与空间站自主对接的国家。
苍穹飞吻:认识中国的太空家园——中国科协“科学家与媒体面对面”活动第十期
出版物刊名： 科技传播
页码： 24-25页
年卷期： 2011年 第23期
主题词： 神舟八号 交会对接 载人航天工程 副总设计师 中国航天事业 二十国集团 近地轨道中国科协 第一时间
摘要：<正>2011年11月1日5时58分10秒,神舟八号飞船发射升空后,11月3日1时43分起用了不到10分钟,与9月29日发射升空的天宫一号在近地轨道成功对接,掀开了中国航天事业发展具有里程碑意义的新一页。
正在法国戛纳出席二十国集团领导人第六次峰会的中共中央总书记、国家主席、中央军委主席胡锦涛闻讯后,第一时间发来贺电。
11月14日19时左右,天宫一号与神舟八号飞船在日照区开始第二次交会对接。
20时左右,第二次对接成功。
17日19时32分,。