天宫一号对接机构研制16年成功申报20多项专利

对接技术是我国载人航天活动必须掌握的一项关键技术。记者从上海航天技术研究院获悉，天宫一号对接机构的研制之路长达16年之久，目前已成功申报20多项专利。

据悉，在天宫一号目标飞行器任务中，上海航天技术研究院承担了资源舱结构与总装、电源分系统、对接机构分系统、测控与通信分系统配套单机、总体电路分系统资源舱电缆网的研制任务。

我国是除俄罗斯之外的第二个生产对接机构的国家。天宫一号的对接机构共有118个传感器进行测量，5个控制器接发指令，上千个齿轮轴承进行力和运动的传递，通过14个电机和电磁拖动机构进行动作，数以万计的零件和紧固件组成复杂的、机电一体化的周边式对接机构，中间留有直径800毫米的人孔通道。这种活动部件多、传动链长、精度要求高的产品，必须有系统集成的工程化设计才能完成，目前已成功申报了20多项专利。

据介绍，我国从载人航天工程之初，就同步开展了交会对接技术的论证工作。上海航天技术研究院805所研制队伍从1995年就开始着手对接技术原理研究、仿真探索，1999年制造出了第一台1：1的原理样机，2000年开始10项部件级关键技术攻关，2002年研制面向工程应用的对接机构攻关样机和4项大型系统级地面模拟试验设备，2005年对接机构分系统正式立项，2009年12月完成初样研制转入正样工作，2010年11月完成正样产品研制交付，2011年到基地靶场成功进行试验。整个研制之路长达16年之久。

为再现天上的对接过程，航天设计人员从工程一开始还策划建立了一套完整的对接模拟实验系统，实现了在高低温、真空、失重等空间环境条件下的捕获、缓冲和分离过程。尤其是对接缓冲试验台，采用了世界首创的气浮装置，可以完成捕获缓冲和连接分离试验；热真空试验台，可以模拟再现对接机构天上工作的全过程。数千次的模拟试验表明，该试验系统的真实性、精确性与重复性已达到世界领先水平。