天宮一號對接機構研制16年成功申報20多項專利

對接技術是我國載人航天活動必須掌握的一項關鍵技術。記者從上海航天技術研究院獲悉，天宮一號對接機構的研制之路長達16年之久，目前已成功申報20多項專利。

據悉，在天宮一號目標飛行器任務中，上海航天技術研究院承擔了資源艙結構與總裝、電源分系統、對接機構分系統、測控與通信分系統配套單機、總體電路分系統資源艙電纜網的研制任務。

我國是除俄羅斯之外的第二個生產對接機構的國家。天宮一號的對接機構共有118個傳感器進行測量，5個控制器接發指令，上千個齒輪軸承進行力和運動的傳遞，通過14個電機和電磁拖動機構進行動作，數以萬計的零件和緊固件組成復雜的、機電一體化的周邊式對接機構，中間留有直徑800毫米的人孔通道。這種活動部件多、傳動鏈長、精度要求高的產品，必須有系統集成的工程化設計才能完成，目前已成功申報了20多項專利。

據介紹，我國從載人航天工程之初，就同步開展了交會對接技術的論證工作。上海航天技術研究院805所研制隊伍從1995年就開始著手對接技術原理研究、仿真探索，1999年制造出了第一臺1：1的原理樣機，2000年開始10項部件級關鍵技術攻關，2002年研制面向工程應用的對接機構攻關樣機和4項大型系統級地面模擬試驗設備，2005年對接機構分系統正式立項，2009年12月完成初樣研制轉入正樣工作，2010年11月完成正樣產品研制交付，2011年到基地靶場成功進行試驗。整個研制之路長達16年之久。

為再現天上的對接過程，航天設計人員從工程一開始還策劃建立了一套完整的對接模擬實驗系統，實現了在高低溫、真空、失重等空間環境條件下的捕獲、緩沖和分離過程。尤其是對接緩沖試驗臺，采用了世界首創的氣浮裝置，可以完成捕獲緩沖和連接分離試驗；熱真空試驗臺，可以模擬再現對接機構天上工作的全過程。數千次的模擬試驗表明，該試驗系統的真實性、精確性與重復性已達到世界領先水平。