載人飛船怎么和空間站交會

1、入(ru)軌(gui)與追(zhui)蹤

入(ru)軌(gui)點(dian)，就(jiu)是(shi)將飛船送至與(yu)空間(jian)站處于(yu)同(tong)一(yi)軌(gui)道面、且在其后下方的特(te)定(ding)點(dian)，則后續飛船按照規劃好的變軌(gui)策略逐次抬(tai)升(sheng)軌(gui)道，即可在預定(ding)時間(jian)內(nei)追(zhui)(zhui)上(shang)空間(jian)站。因此，入(ru)軌(gui)點(dian)是(shi)對(dui)(dui)兩飛行(xing)器(qi)相(xiang)對(dui)(dui)關系（高(gao)度差與(yu)位(wei)置差）的設計(ji)。不同(tong)的相(xiang)對(dui)(dui)關系需(xu)要采取不同(tong)的變軌(gui)策略進行(xing)追(zhui)(zhui)蹤，某一(yi)特(te)定(ding)的相(xiang)對(dui)(dui)關系也可以有不同(tong)的追(zhui)(zhui)蹤策略——就相同的追蹤(zong)距離而言，在更低軌道上的飛行(xing)時(shi)間占比越大，追蹤(zong)越快，交會總時(shi)長越短。

2、遠(yuan)距(ju)離(li)追蹤與近距(ju)離(li)接(jie)近

相距較遠時(shi)，工程分別對飛(fei)(fei)船和空間站(zhan)的(de)軌(gui)(gui)道(dao)進行測定，獨立確定各自的(de)軌(gui)(gui)道(dao)，基于此制(zhi)定變軌(gui)(gui)策略。其(qi)實時(shi)軌(gui)(gui)道(dao)可(ke)以(yi)由地面站(zhan)進行測定和預測，也可(ke)以(yi)通(tong)過飛(fei)(fei)行器上的(de)衛星導(dao)航數據獲得(de)。北斗全球(qiu)導(dao)航的(de)應用，使得(de)精確實時(shi)的(de)軌(gui)(gui)道(dao)測定成(cheng)為可(ke)能。距離(li)足夠近，兩個(ge)飛(fei)(fei)行器能夠“呼應”彼(bi)此了(le)，就(jiu)能通(tong)過飛船上(shang)安裝的(de)測量(liang)設(she)備（雷達、光學測量(liang)設(she)備等）以及空間(jian)站上(shang)相應配置(zhi)的(de)合(he)作目標（應答(da)機、光學靶標等）獲得二者(zhe)間(jian)的(de)相對位(wei)置(zhi)和速度。

3、偏(pian)差修正(zheng)與約束條件

從火箭發射(she)入軌(gui)到兩個飛(fei)(fei)(fei)行(xing)器追(zhui)蹤(zong)接近，步(bu)(bu)步(bu)(bu)有(you)序。而在(zai)實(shi)際飛(fei)(fei)(fei)行(xing)中，每一步(bu)(bu)都(dou)可能(neng)產(chan)生誤差。因此，飛(fei)(fei)(fei)行(xing)軌(gui)道控制規劃需(xu)要預留軌(gui)道修正的(de)(de)時機，根(gen)據實(shi)際偏差情況進行(xing)實(shi)時計算、并(bing)決(jue)定是否實(shi)施(shi)修正。而所有(you)階段(duan)的(de)(de)測量和(he)計算誤差都(dou)會轉化為(wei)軌(gui)控參數的(de)(de)誤差，并(bing)且與變軌(gui)執行(xing)偏差疊加，體現在(zai)軌(gui)控后(hou)的(de)(de)飛(fei)(fei)(fei)行(xing)狀態中。

4、交會需要停泊點

空間站沿圓(yuan)軌道飛行(xing)。飛船追蹤(zong)過程(cheng)中，若通過變軌達到(dao)空間站后方同(tong)軌道高度(du)的圓(yuan)軌道上，則兩飛行(xing)器相對(dui)距離和速度(du)保持不變，飛船相對(dui)于(yu)空間站來說就“停泊(bo)”了。這樣的(de)停泊是由(you)軌道規律保證的(de)，即(ji)被(bei)動(dong)(dong)安(an)全：只要不做動(dong)(dong)作，就沒(mei)有(you)相撞風險。

載人飛船如何與空間站對接

1、對接初(chu)始條件(jian)

交(jiao)會(hui)(hui)的(de)(de)終(zhong)點(dian)就是(shi)對(dui)(dui)(dui)(dui)接(jie)(jie)的(de)(de)起點(dian)。此時，飛(fei)船相對(dui)(dui)(dui)(dui)于空間(jian)站的(de)(de)橫向(xiang)(xiang)位置與速度(du)、三軸(zhou)姿態(tai)與角速度(du)都盡可能接(jie)(jie)近零，只有軸(zhou)向(xiang)(xiang)飛(fei)行方向(xiang)(xiang)保(bao)持(chi)預先設計(ji)的(de)(de)接(jie)(jie)近速度(du)。工程以(yi)這(zhe)些參數的(de)(de)狀態(tai)作為對(dui)(dui)(dui)(dui)接(jie)(jie)開始(shi)的(de)(de)條件。此條件對(dui)(dui)(dui)(dui)于飛(fei)行控制系(xi)(xi)(xi)統而言是(shi)交(jiao)會(hui)(hui)控制目標，對(dui)(dui)(dui)(dui)于對(dui)(dui)(dui)(dui)接(jie)(jie)系(xi)(xi)(xi)統則是(shi)要適(shi)應的(de)(de)初始(shi)范圍。從系(xi)(xi)(xi)統全局來看，交(jiao)會(hui)(hui)終(zhong)點(dian)精度(du)越(yue)高越(yue)好(hao)，而對(dui)(dui)(dui)(dui)接(jie)(jie)機構的(de)(de)容(rong)差范圍則越(yue)大越(yue)好(hao)，這(zhe)也是(shi)系(xi)(xi)(xi)統設計(ji)指標在進行分(fen)配(pei)時需要留(liu)余量的(de)(de)界(jie)面。

2、從單(dan)航天器到(dao)組合體

（1）接觸(chu)、接納和幾何位置校正

交會飛行完成時，飛船(chuan)和空間站的位置、相(xiang)對速(su)度(du)、相(xiang)對姿態、角(jiao)速(su)度(du)都是一致的，也就是說，對正了。但偏差仍然存在，因此(ci)，兩個飛行器的對接(jie)機構相(xiang)互(hu)接(jie)觸后，第一件事就是消除初始偏差，讓雙(shuang)方的機械(xie)裝置相(xiang)互(hu)接(jie)納，并且校正相(xiang)互(hu)的位置關系，實現(xian)完完全全的“對正”。這個動作，類似擰螺絲釘時先對準螺孔的扶正動作。

（2）緩沖(chong)并(bing)消耗碰撞能量

高速飛行的(de)大質量航天器，即使以較(jiao)小速度相互接觸，沖擊能(neng)量也(ye)是相當可觀(guan)的(de)。飛船和(he)空間站(zhan)中至少一(yi)方需要(yao)配置(zhi)緩(huan)沖和(he)耗(hao)能(neng)裝置(zhi)，減緩(huan)沖擊過載，耗(hao)散(san)或吸收(shou)撞擊能(neng)量。

（3）機械連接(jie)

兩個(ge)航(hang)天器接(jie)(jie)觸的(de)碰撞(zhuang)能量被緩沖、吸收之后(hou)，兩對(dui)(dui)接(jie)(jie)端面被拉近、靠(kao)攏(long)，然后(hou)通過機械鎖系剛(gang)性連(lian)接(jie)(jie)為一(yi)體(ti)。除了(le)要保證(zheng)(zheng)足夠的(de)連(lian)接(jie)(jie)剛(gang)度和承載能力，對(dui)(dui)于載人航(hang)天器，還要實(shi)現兩航(hang)天器間的(de)密(mi)封(feng)，以(yi)保證(zheng)(zheng)人員能夠通過兩個(ge)航(hang)天器的(de)對(dui)(dui)接(jie)(jie)通道往來。與(yu)緩沖系統的(de)配(pei)置(zhi)(zhi)原則類似，飛船一(yi)側(ce)通常配(pei)置(zhi)(zhi)橡膠密(mi)封(feng)圈，空間站一(yi)側(ce)配(pei)置(zhi)(zhi)金屬密(mi)封(feng)面。

載人飛船為什么要對接空間站

由于科學研(yan)究的(de)需(xu)要(yao)，空間站的(de)尺寸(cun)十分巨大(da)。例如，“國際空(kong)間站”由航天(tian)員居住艙(cang)、實驗(yan)艙(cang)、服務艙(cang)、對接過渡艙(cang)、桁架、太陽翼等部分組成，長109米，寬（含翼展）73米，總質(zhi)量(liang)約420噸。無論是什么型號的運載火箭，都不(bu)可能一次把數百噸的空間(jian)站運送到軌道上，所以只(zhi)能將各艙(cang)段分批發(fa)射，然后在太空利用交(jiao)會對接(jie)(jie)技術(shu)搭建起來。所以交(jiao)會對接(jie)(jie)技術(shu)是建設(she)空間(jian)站的基礎。

在(zai)(zai)其他(ta)太空(kong)活動中(zhong)，比如為長(chang)期在(zai)(zai)軌道上運行的(de)空(kong)間站運送(song)航(hang)(hang)天(tian)(tian)員和提供物資補給(gei)，或(huo)在(zai)(zai)軌航(hang)(hang)天(tian)(tian)器之間的(de)互(hu)訪(fang)、物資轉運或(huo)緊急(ji)救生(sheng)等，也要用到交(jiao)會對(dui)接技術(shu)。在(zai)(zai)未來的(de)深空(kong)探測等航(hang)(hang)天(tian)(tian)活動中(zhong)，交(jiao)會對(dui)接技術(shu)同樣是不可(ke)或(huo)缺的(de)。

航天器的(de)交會對接(jie)是指兩個航天器在(zai)空(kong)間(jian)軌道(dao)上會合，并在(zai)結構上連成一個整體的(de)技術，是實現空(kong)間(jian)站、航天飛(fei)機、太空(kong)平臺和(he)空(kong)間(jian)運輸(shu)系統(tong)等的(de)空(kong)間(jian)裝配(pei)、回收、補給、維修、航天員交換(huan)及營救等在(zai)軌服務(wu)的(de)先決條件(jian)。