美国快速交会对接美国如何掌握交会对接，美国如何掌握交会对接政策 _睿知

空间飞行器的交会对接是怎样进行的？
无论是俄罗斯空间站，还是美国空间站，都不是单独运行很长时间，而是要和其他飞行器集成，这就要靠交会对接技术。载人空间站的交会对接可以说是空间站与其他飞行器连接的唯一途径和手段，也是一项基本功。也是一项极其复杂、要求极高的技术，因此交会对接在载人航天技术中占有重要地位。交会是指一个航天器和另一个航天器同时以相同的速度到达空间轨道预定位置的过程。说的通俗一点，就像两个人想一起完成一项工作，约定在什么时间什么地点见面。空间站也是如此。交会只是把它们带到一起，以相同的速度和方向飞行，但它们并不相连。而对接则是指两个已经交叉的航天器通过彼此的专门机构在结构上连接成一个有机整体的过程。只有连接可靠，保证密封，才能打开舱门，交接航天员的班次和物资。可见，交会是对接的基础，美苏俄三国在掌握交会技术之前都做了大量的工作和多次实验。实际上，交会对接过程就是发射一个飞行器，与已经在轨的飞行器进行交会对接，比如空间站。通常情况下，已经在轨飞行的飞行器(如空间站)称为目标飞行器，而要与此飞行器对接的飞行器(如飞船或航天飞机)称为对接飞行器。实现两个飞行器的交会对接有很多步骤和条件。实现两个飞行器的交会，对对接飞行器的发射时间提出了严格的要求，因为空间站这样的飞行器已经在太空中绕地球飞行了。它有固定的轨道和轨道周期。它绕着地球旋转的同时，地球也在不停地旋转，迎接它的飞行器从地球上发射出去，竖立在发射台的时候，就跟着地球一起旋转。发射后会逐渐接近并追上空间站，也就是目标飞行器。那么，什么时候发射，发射后飞什么轨道，让他们在规定的时间地点见面，就不是任意的了。所以什么时候发射有严格的限制，发射后再确定它们之间的位置关系。很多人认为航天器交会对接很危险，因为飞得很快。航天器以如此高的速度对接当然是危险的。其实并不是这样的。飞船的高速度是它的绝对时速，不会对对接造成任何危险。只有航天器和它要对接的目标之间的相对速度才能造成危险。交会的任务之一是使两个飞行器以相同的速度飞行，即它们的相对速度几乎为零。所以只要掌握好相对速度，对接准确，即使它们飞得再快也没有危险。交会对接是一个复杂的过程。总结起来可以分为以下几个阶段：第一阶段：远距离制导航天器发射入轨后，其与空间站的相对位置确定，但两者相距较远，不在同一轨道飞行。所以首要任务是远距离制导，主要依靠地面测控站和飞船上测控系统的协调。首先，修正火箭对航天器的制导精度引起的各种误差；然后飞船在某一位置加速使其从发射时的椭圆轨道进入更高的圆轨道，引导飞船不断加速变轨，使两者之间的相对位置达到交会的最佳要求。并不断向空间站靠拢，使两者之间的距离在100公里左右的范围内。
第二阶段：近距离制导在这个阶段，飞船和空间站都装有各种无线电交会雷达设备和光学设备，在相互作用的范围内可以看到对方。依靠这些交会设备，航天器可以找到目标，即空间站，并加快跟踪它，逐渐接近它。此时，他们之间的距离越来越近，近到500米。第三阶段：对接阶段当两个飞行器的距离逐渐接近100 ~ 300m以内时，飞船以1.5 ~ 3m/s的相对速度进入对接阶段，此时飞船相对于空间站可能存在位置和角度的偏差。所以要控制好上下左右平移和调整角度，慢慢前倾。当飞船在100米左右的距离内停止运动时，两个飞行器的相对速度为零，一前一后，一起在轨道上飞行。第四阶段：壮观的对接时刻。此时，他们之间的距离是如此之近，最后的关键时刻已经到来。在雷达和瞄准镜的作用下，两架飞机慢慢靠近，再靠近，最后相遇。当两个飞行器的对接机构接触时，对接机构的锁紧装置拉动它们，逐渐闭合并锁紧，两个飞行器的对接面达到密封程度，使两个飞行器紧紧地连接在一起。事实证明，这个对接过程相当复杂，必须非常精确和细致。这是因为不仅需要两个飞行器一起到达。两架飞机的对接面上有多个电缆的插头和插座，每个插头有几十个插脚和插座，还有气体和液体的连接管道，必须连接好。在所有连接的航天器和空间站整合后，一起在轨道上飞行。然后，航天员打开舱门，飞船上的航天员进入空间站，空间站上的航天员进入飞船，在飞船上安装空间站上经过测试的设备，把从地面带来的物品和飞船上新的测试设备送到空间站进行交接和换班。因此，交会对接是一项极其复杂的技术。为了掌握交会对接技术，俄罗斯自己的空间站、飞船和空间站之间进行了多次实验，美国人也是如此。俄罗斯和美国也进行了联合飞行，以完成交会对接任务。当空间站的返回部分，如对接的飞船或其他返回飞行器需要返回地面时，需要控制的就更多了。首先，需要将返回飞行器与空间站主体分离。为了让它进入返回轨道，需要让它转一个特定的角度，然后发动机工作，让它离开运行轨道，进入返回轨道的方向。返回舱返回过程中，仍然需要控制它以规定的姿态飞行。比如，联盟号飞船要保持大头向前的飞行姿态，在返回过程中要不断控制摆动，以调整着陆点，准确着陆。航天飞机的返回仍然需要控制它的位置。了解和掌握它的工作状态，必要时向它发送一些命令，完成一些临时性的任务。
“神舟十二号”与“天和”核心舱自主快速交会对接只需6.5小时
【美国快速交会对接美国如何掌握交会对接，美国如何掌握交会对接政策】

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从航天员“手控遥操作”看空间交会对接技术
太空站是怎样建设的
在太空中组装成一个整体。在空间站，你需要所有能住人的设施，不要回地球。空间站是一种长期在近地轨道运行的载人飞船，许多宇航员可以在那里生活、工作和参观。小的空间站可以一次性发射，大一点的可以分批发射。国际空间站结构复杂，规模庞大。由航天员生活舱、实验舱、对接过渡舱、桁架、太阳能电池等部分组成。其总质量约423吨，长108米，宽88米，轨道高度397公里。载人舱内的气压与地面相同，可搭载6人。中国空间站：中国自主设计、建造和发射的目标飞行器天宫一号于2011年发射。天宫一号与随后发射的神舟八号至神舟十号飞船对接，使中国成为掌握交会对接技术的国家。神舟八号于2011年11月1日发射，11月3日和15日与天宫一号成功对接。2012年6月18日中午，神舟九号搭载3名航天员与天宫一号成功对接，航天员顺利进入天宫一号。2013年6月13日13时18分，神舟十号搭载3名航天员再次与天宫一号成功对接，航天员进入天宫一号开展为期15天的在轨生活和科研活动。从2013年6月20日10点开始，中国女航天员王亚平在天宫一号上进行了50分钟的太空授课。以上内容参考百度百科-空间站。

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飞船怎样与空间站对接？
空间交会对接技术是指将两个航天器在空间轨道上组合，并在结构上连接成一个整体的技术。广泛应用于空间站、空间实验室、空间通信、遥感平台等大型空间设施的在轨组装、回收、补给、维护和空间救援等领域。空间交会对接是载人航天活动的三大基础技术之一。所谓三大基础技术，就是载人飞船成功发射和航天员安全返回、空间出舱活动技术和空间交会对接技术。人类只有掌握了它们，才能自由出入太空，更有效地开发宇宙资源。对于国家来说，也可以独立平等地参与国际合作。在突破和掌握了载人航天的基础技术后，飞船的主要用途是为空间站和月球基地运送航天员和物资。在航天领域，专家常说，“造船是站，建站是应用。”到目前为止，发射的大部分飞船都是作为空间站的往返器和长期停靠在空间站上的救生艇。要实现航天器的运输功能，必须攻克两项关键技术，即航天器与空间站的空间交会技术和对接技术。主要设备是交会测量系统和对接机构。航天器之间的空间交会对接技术非常复杂。国外载人航天活动初期，航天器间空间交会对接过程中故障和事故频发。甚至在1997年，俄罗斯的两个航天器之间发生了重大的空间交会对接事故。3354“进步M3-4”飞船与“和平”号空间站相撞，迫使“和平”号空间站上的“光谱”舱关闭，泄漏了一些氧气，并影响了电力系统。通过多年的努力，目前美国和苏联/俄罗斯已经完全掌握了地面支持的载人交会对接技术。尤其是苏联/俄罗斯在掌握空间交会对接技术后，利用航天器的运输能力，已经发展了几代载人空间站，在空间交会对接方面一直占据技术优势。虽然起步较晚，但欧洲、日本等国家在空间交会对接研究方面已经取得了很大进展，特别是一些单项技术和设备，如地面模拟、对接传感器等，取得了惊人的进展。1998年，日本通过两颗卫星成功进行了无人交会对接在轨实验，2009年用首个H2转移飞行器实现了与国际空间站的交会对接。欧洲也在2008年用首个自动转移飞行器实现了与国际空间站的交会对接。技术概述：空间两个航天器交会对接中，一个叫目标航天器，通常是空间站或其他大型航天器，是要对接的目标；另一种叫跟踪航天器，一般是从地面发射的航天器，航天飞机等。是与目标航天器对接的对象。对接对象也可能是太空中失控或出现故障的航天器。跟踪航天器从发射入轨到与目标航天器刚性连接的全过程，大致可以分为地面制导、自动归航、最终逼近、对接和关闭四个阶段。航天器在太空对接首先要相遇，也就是相互靠近。它是一个航天器接近另一个航天器的过程。具体来说，在太空飞行中，两个或两个以上的航天器通过轨道参数的协调，同时到达太空中的同一位置。美、苏、俄都用过三种交会法，即切线法、共椭圆法和第一远地点法。详细说来话长，但它们都是利用两个航天器的高度不同和霍曼变轨原理，使跟踪航天器以不同的速度向目标航天器运动。交会结束后，两个航天器要调整各自的位置，使两个航天器逐渐达到零距离，最后启动对接机构实现对接，两个航天器机械集成，形成更大的航天器复合体。会合和对接完成了
两个航天器在空间对接时，初始条件是两个航天器保持同轴接近和对接机构确定的纵向速度，在其他线坐标和角坐标下速度为零。然而，两个航天器之间的实际相对运动参数总是偏离的。通常，两个航天器之间的相对位置和平移速度通常由主动航天器运动控制系统和两个航天器的定向和稳定系统来维持。前者适用于控制质心的平移运动，后者适用于控制绕质心的旋转运动。简而言之，空间交会对接的过程一般是飞船先发射，由地面跟踪，由地面控制，使其运行在略低于目标飞船的圆形轨道上；然后通过霍曼变轨，进入与目标航天器高度基本相同的轨道，与目标航天器建立通信关系。然后，跟踪航天器调整与目标航天器的相对距离和姿态，向目标航天器靠近；当最后两个航天器之间的距离为零时，对接操作完成，对接过程结束。