空間交會(huì)對(duì)接機(jī)構(gòu)綜述及發(fā)展展望

馬 帥，馮 欣，孔 寧，周 磊，朱子環(huán)

(1.北京航天試驗(yàn)技術(shù)研究所，北京 100074；2.北京科技大學(xué)，北京 100083)

0 引言

空間交會(huì)對(duì)接包括空間交會(huì)與空間對(duì)接兩個(gè)步驟，飛行器在太空特定位置會(huì)合稱為空間交會(huì)，使飛行器在結(jié)構(gòu)和功能上結(jié)合為剛性整體則為空間對(duì)接。空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)是地空間人貨往返、航天器在軌重組、延長飛行器壽命、建造地球軌道空間站等的技術(shù)基礎(chǔ)和必要條件，更是今后長期進(jìn)行太空實(shí)驗(yàn)、空間探測(cè)的必經(jīng)之路。

空間交會(huì)對(duì)接面臨著在飛行器運(yùn)行速度高的條件下完成精確對(duì)接的技術(shù)難題，隨著各國綜合實(shí)力的提高和對(duì)航天事業(yè)的投入，航天領(lǐng)域的難題不斷被突破。冷戰(zhàn)期間的太空競(jìng)賽是美蘇航天技術(shù)發(fā)展的重要基石，1966和1967兩年美蘇分別實(shí)現(xiàn)了世界首次空間手動(dòng)和自動(dòng)交會(huì)對(duì)接，在空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)方面的優(yōu)先權(quán)幫助美蘇完成了多次空間飛行試驗(yàn)任務(wù)，如阿波羅登月計(jì)劃、天空實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃、航天飛機(jī)任務(wù)、禮炮號(hào)與和平號(hào)空間站的建造等。在航天器可重復(fù)使用理念的影響下，世界上大力開展了在軌服務(wù)技術(shù)的研究，大型航天器逐漸向集成化、緊湊性更高的小型航天器發(fā)展，空間對(duì)接機(jī)構(gòu)也朝著機(jī)電液氣熱數(shù)一體化方向演變，在軌可更換模塊(orbital replacement unit, ORU)因具有任務(wù)靈活性也備受關(guān)注，同時(shí)進(jìn)行了如軌道快車計(jì)劃、太空鏡片組裝和H2020項(xiàng)目等的技術(shù)探索。我國哈爾濱工業(yè)大學(xué)、東北大學(xué)、南京航空航天大學(xué)等單位也進(jìn)行了探索。……