对接装置

两个航天器在轨道上固定连接的装置

对接装置是用于两个航天器在轨道上固定连接的装置，结构方式是销钉-锥孔，分为“环-锥”式，杆-锥”式两类。

装置介绍

对接装置(docking assembly) 用于两个航天器在轨道上固定连接的装置。对接装置一般采用“销钉-锥孔”结构方式。

在空间交会中，一航天器主动靠近另一航天器进行对接，前者在对接中是主动的，它的对接装置采取“销钉”形式,中央有一导引杆；后者在对接中是被动的,它的对接装置采取“锥孔”形式。对接时导引杆使两航天器的对接装置精确对准,“销钉”插入“锥孔”,锁紧机构自动锁紧,完成对接。苏联“联盟”号飞船与“礼炮”号航天站的对接和美国“阿波罗”计划中飞船的对接都采用这种对接装置。另一种方式是采用周向排列的导向装置和对接装置，可用于两个都能主动对接的航天器。在 “阿波罗-联盟”号飞船联合飞行中首次采用这种对接装置。

航天器对接装置是用来实现航天器之间对接、连接与分离的装置。通过它，可以实现两个航天器机械、电气、液路的连接。二者通过对接组成轨道复合体后，可实现人员、物资的转移。

目前国际上的航天器对接装置共有四种：

1、“环-锥”式

2、“杆-锥”式

3、“异体同构周边”式

4、“抓手-碰撞锁”式“环-锥式

环-锥式

“环-锥”式是最早采用的对接机构，它由内截顶圆锥和外截顶圆锥组成。内截顶圆锥安装在一系列缓冲器上，能吸收冲击能量。美国的“双子星座”飞船与“阿金纳”火箭；“双子星座”飞船之间都采用了这种方式。

“双子星座”飞船采用的“环-锥”式对接装置结构

杆-锥式

“环-锥”式与“杆-锥”式在本质上是相同的。这两种对接装置虽然结构简单可靠、质量轻，但缺陷也是明显的：

两艘对接航天器上的对接装置不同，一艘是主动的杆，另一艘是被动的锥，二者不能通用。形象地说，二者类似于螺杆和螺母的关系。杆相当于“螺杆”、锥相当于“螺母”。带有“杆”的航天器只能主动去“追”带有“锥”的航天器并与之对接，反过来则不行。所以不利于实施太空营救。

对接杆和锥都位于对接口中央，占据了部分通道空间，影响了航天员的进出。

美国“阿波罗”登月舱与指令舱之间;苏联/俄罗斯“联盟”飞船与“礼炮”号空间站之间;“联盟TM”飞船与“和平”号空间站之间，都曾采用这种对接装置。

异体同构周边

（俄罗斯、美国、中国）

为使航天员和货物能够直接通过对接通道实现转移，苏联和美国在1975年共同研制出异体同构周边式对接装置。当两个航天器接近时，三块导向瓣分别插入对方的导向瓣空隙处。对接框上的锁紧机构使两个航天器保持刚性连接。

“异体同构周边”式对接装置有效克服了“杆-锥”式机构的缺点，这是因为：

对接装置是异体同构的（也就是“雌雄同体”，又可以做螺杆、又可以做螺母），航天器既可作主动方，也能作被动方，这一点对实施太空救援尤其重要;对接装置是沿周边分布的，所有定向和动力部件都安装于舱口的四周，从而保证对接装置的中央成为来往通道空间。

苏联“联盟-19”飞船与美国“阿波罗-18”飞船对接使用的装置;

俄罗斯APAS-89对接装置，就是中国天宫一号采用的对接技术的前身。

神舟八号和天宫一号所采用的对接装置，也是“异体同构周边”式对接装置。有网友分析称，中国可能向俄罗斯借鉴了APAS-89对接装置。这种装置原本打算用在“暴风雪”号航天飞机与“和平号”空间站的对接上。

随着航天器的尺寸和质量不断增加，苏联又研制出可供100吨以上航天器对接使用的异体同构周边式对接装置。对接通道直径增大后，两个航天器连接刚度也得到提高。航天飞机与“和平”号空间站、航天飞机与国际空间站的对接都采用了这种装置。

航天飞机与“和平”号空间站、航天飞机与国际空间站等对接采用的装置

抓手碰撞锁

欧洲空间局研制的十字形对接装置与日本研制的三点式对接装置均属于“抓手-碰撞锁”式。二者只是布局上的差别。

十字形对接装置是欧洲空间局研制的非密封、无通道的对接装置，仅用于无人航天器之间的对接。因其撞锁和连接器呈十字交叉分布而得名。

日本的三点式对接装置则在周边布置三个抓手与撞锁，但也只适用于无人航天器的对接。

鉴于上述对接装置结构各异、标准不一，可能对未来的国际太空合作形成阻碍。美国国家航空航天局（NASA）宣布，国际空间站多边协调委员会批准了一项太空对接标准，为未来的载人飞船、无人飞船、以及低轨道和深空探测任务飞行器，提供一种通用的对接规范。该委员会成员包括了NASA、俄罗斯联邦航天局、日本宇宙航空研究开发机构辅助的日本文部科学省、欧洲航天局和加拿大航天局。其目标是创建一个标准的接口，让两种不同的飞行器在太空中对接，减轻新兴国际合作空间任务开发进程中的难度，使得各国之间的太空救援成为可能。

国际通用标准------新近在国际空间站上使用的“国际低冲击对接装置”(iLIDS)结构图

以上也说明了尽管国际空间站是有十几个国家包括英法德日加等工业国参与的国际合作太空组织，但是归根到底，还是只有美俄两国真正掌握了，空间载人飞行器的交会对接技术，欧洲和日本都各自研制了十字交汇、三角交会对接，但是只能是不密封、无通道的货运飞行器，而不是载人的，有点花钱不值的感觉。

所以中国的载人对接技术是真正意义上的突破，只要以后在大推动力火箭方面进一步发展，就能追上美俄的技术。

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