根據介紹,在整個夢天實驗艙轉位過程當中,科研人員通過精心設計,每個轉位步驟環環相扣,實現順利轉位要做到“柔、穩、準”。
夢天實驗艙的轉位任務,要完成與核心艙分離、轉位,再與核心艙側向對接口對接這三大步驟,在這其中,首先要講究的就是啟動要柔、轉得要穩。
航天科技集團五院空間站系統總體設計師 羅超:啟動要緩慢,不能很劇烈地啟動,因為劇烈啟動會對艙體帶來一些幹擾,“穩”的話就是整個轉動過程要穩,通過關節的聯動來實現艙體的一個平動緩慢的過程。
夢天實驗艙的轉位是由轉位機構來完成的,轉位機構由兩個關節組成,通過合理使用關節間的配合協作,使夢天實驗艙平穩運動,順利到達目的地。
在完成轉移後,夢天實驗艙還得停得“準”,要能夠與核心艙側向對接口精準對接,這就要靠科研人員賦予轉位機構的高精度定位能力。
正是因為有了前三個環節“柔、穩、準”的保證,才有了最後一個關鍵字——“順”,整個轉位過程順利順暢,夢天實驗艙轉位任務才能取得圓滿成功。
轉位時 空間站組合體垂直于地球
空間站在軌運行時,都是平行于地球飛行。但在夢天艙轉位過程中,需要将空間站組合體調整到近乎垂直于地球的姿态,相當于把它豎起來。那麼,為什麼要以這種姿态來進行轉位呢?
利用地球引力 保證空間站組合體穩定
空間站在執行轉位任務的時候,首先需要保證的就是姿态穩定。如果姿态不穩,空間站就有可能在太空發生滾動,後果不堪設想。因此,如何讓整個空間站在轉位過程中最穩定,科研人員經過反複研究,最終發現了利用地球引力的方式。
于是,在夢天實驗艙的轉位過程中,科研人員便通過不斷調整空間站的姿态,讓它豎立起來,垂直于地球,使它的姿态能夠自然保持穩定。
空間站能否在水平飛行狀态下轉位?
那麼,如果不立起來,就讓空間站再進行轉位可以嗎?答案是否定的。
專家介紹,這裡有兩個主要問題就行不通。
首先,由天和核心艙、問天實驗艙以及神舟載人飛船、天舟貨運飛船組成的空間站組合體,總共重量超過60噸,而夢天實驗艙也有20多噸,連接這兩個龐然大物的轉位機構隻有100多公斤,轉位過程猶如“四兩撥千斤”。為了在轉位過程中讓轉位機構承受的力最小,所以各個艙段的主動控制手段都必須關閉。
其次,空間站保持水平飛行過程中,是需要通過各個艙段的發動機來穩定整個艙體平穩的。科研人員發現,一旦停止姿态控制,在地球引力和微薄空氣阻力的作用下,空間站的姿态會立刻發生改變。
航天科技集團五院空間站系統總體設計師 羅超:你在水平的時候這麼飛,姿态控制的時候是可以的,姿态一停控,它馬上就開始低頭,一低頭這個氣動力就大了,迎風變成這樣的,之後就翻滾起來了,最後可能達到100、200多度,整個一圈一圈翻都是有可能。
來源:央視網
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