神舟九号有啥不一样？

时间：2022-12-25 15:55:08 来源：正远范文网 本文已影响人

体会驾驶飞船的感觉，在进行人工手动控制交会对接过程中，姿态控制手柄和推进发动机等设备首次在轨道上协同工作。从而，实现交会对接技术由神舟八号的部分验证到全面验证。

五、交会对接环境不同

由于神舟八号是我国第一次进行空间交会对接，为减小空间各种光波对交会对接设备造成的干扰，根据技术上的考虑和设计上的安排，神舟八号飞船交会对接任务设计上采用的是在阳照区开始自动交会对接，待对接完成的时候，已经处在阴影区，而神舟九号载人交会对接则在全阳照区间进行，也就是说，整个交会对接过程全部在阳光直接照射的环境下进行。由于太空各种光波对交会对接测量设备会造成干扰，在这样的环境下完成交会对接，其难度要远比神舟八号大得多，交会对接设备接受一次异常严峻的考验。

六、由自成一体到联成一体

神舟八号与天宫一号交会对接只是完成了两个飞行器的刚性连接，连接两个航天器的舱门并没有打开，因此，在舱内环境上来讲，并没有成为真正意义上的一个整体。由于神舟九号的航天员要进入天宫一号目标飞行器里，进行工作、生活和组合体载人环境的全面验证，因此，神舟九号飞船的航天员打开两个航天器的舱门，这时，神舟九号首次实现与天宫一号的空间连通，成为运行在太空中连在一起的两个大房间，航天员穿过神舟九号飞船的舱门，进入天宫一号，进行相关物品转移、工作和生活，这种情况下，天宫一号内的二氧化碳净化装置、微生物控制装置等环境控制和生命保障设备将开机，为航天员创造一个与地面一样的工作和生活环境。

七、飞船内搭载设备不同

由于在神舟八号飞船飞行任务中，已完成了在轨力学环境参数的测量，因此，在神舟九号飞船上，取消了相应传感器和设备；还取消了神舟八号专用于图像记录和下传的辅助CCD光学成像敏感器像机存储单元；返回舱配备了乘坐3人的座椅。

八、紧急故障情况下处置预案不同

为应对天宫一号和飞船发射、空间交会对接、分离返回等过程中出现预想不到的突发事件，神舟八号飞船系统在继承载人航天一期工程185项故障预案的基础上，针对交会对接任务，新增加交会对接过程的对接机构、交会对接敏感器、制导导航与控制系统自主控制等67项，共252项故障预案。比如，设计了大气层内、大气层外逃逸救生、第二圈应急返回、弹道式返回、自主应急返回、返回调姿不正常、发动机返回制动、远距离导引和自主控制段应急程序、组合体故障情况下快速撤离和紧急撤离等11类应急飞行程序。这些预案覆盖了交会对接飞行任务全过程。同时，技术人员还设置了一旦在运载火箭故障情况下，导致飞船入轨高度过高、过低情况下的故障预案。

九、控制方案进行了

局部改进和优化

神舟九号载人飞船制导导航控制系统在总结神舟八号交会对接经验的同时，针对神舟九号的任务，对自动交会对接与撤离、人工手动控制交会对接与撤离、返回控制等进行了局部改进和优化，并进行了大量的试验验证。

十、返回方案变化

与神舟八号飞船相比，神舟九号飞船返回再入控制方案中，对打开回收主开关关键指令相应增加了手动控制指令作为备份，返回的可靠性和安全性大为提高。一号的怀抱，对接过程正式开始。

第二步是“捕获”。当神舟九号主动对接机构上的对接环接到失衡传感器发出对接指令信号后，6根滚珠丝杆就会向外推出200毫米，对接环上安装的3对捕获锁，撞到天宫一号被动对接机构相对应的卡板器，捕获锁与卡板器互相咬合，被牢牢卡住，2个航天器对接机构顺利捕获，实现柔性连接，飞船发动机旋即关机。

第三步是“缓冲”。神舟九号对接机构机械缓冲系统开始工作，储存和消耗能量。其对接环受到撞击后通过一套传动机构，联向对接机构上的摩擦自动器和电磁阻尼器，分别吸收纵向和横向的撞击能量。

第四步是“校正”。当神舟九号成功捕获天宫一号并实施缓冲后，神舟九号对接环的6根滚珠丝杆继续往外推至300毫米，同时对2个航天器的姿态、位置和偏差等进行强行校准。

第五步是“拉近”。校准后，神舟九号对接环的6根滚珠丝杆缓缓收缩，将2个飞行器“拉近”，将天宫一号轻轻拥入怀抱。

第六步是“锁紧”。在神舟九号和天宫一号的对接面上，分别安装了12对结构锁，每把结构锁的拉力达3吨。当2个飞行器被拉近后，2个对接面的12把结构锁一一相扣，将二者紧紧粘连。在天宫一号与神舟九号的对接机构中，还各有3个完全对称的捕获锁，当捕获锁出动，两两合在一起时就能依附在一起，就似门的撞锁相扣，实现两个飞行器最初的捕获、连接和定位。

第七步是“密封”。2个飞行器拉紧后，对接机构上的驱动电机将带动钢丝绳系统，将2个连接器面上的密封圈压缩，保持密封。

第八步是“刚性连接”。对接锁使两个连接器贴合，天宫一号上4只直径3.8厘米的电连接器插头在准确的时间内插入神舟九号对接口上的4只插座，实现“刚性连接”，2个航天器组合成一体。

组合体飞行段

神舟九号和天宫一号对接后，由天宫一号负责组合体飞行控制，神舟九号处于停靠状态，但如果出现故障，神舟九号则可以立即进行“替补”。组合体内部环境的统一控制是未来载人空间站运行的重要技术。因为有人参与这次将对大气环境进行验证，所以神舟九号和天宫一号之间的通道是否畅通至关重要。要通过制动控制系统接通神舟九号和天宫一号的电气液路通道，进行信息和能源并网。

航天员进入天宫一号前，需对对接装置、天宫一号内的环境等进行一系列检测，尤其是要对对接机构进行密封性检漏，并使组合体内的气体平衡，只有在天宫一号内部环境满足载人要求的情况下，神舟九号的航天员方可打开舱门，进入到天宫一号内生活和工作。由于航天员是第一次进入天宫一号，而天宫一号已在轨运行约9个月，虽然目前工作状态良好，但舱内环境保持得怎样，还需经过测验方能知晓。在太空恶劣环境中，对接机构和舱门的质量非常关键。如果对接机构密封性不严，打开舱门后会漏气；如果舱门质量出现问题，轻则打不开舱门，重则关不上或关不紧舱门，那样就麻烦了，国外曾出现过这种事故。

组合体飞行几小时后还要进行180°转身，神舟九号跑到前面，因为处于停靠状态，发动机不再工作，以节省能源，完全靠天宫一号在身后“发号施令”。此后，进行组合体飞行和控制试验，难度也很大。第一，2个航天器对接后变成一个质量和体积都非常大的柔性结构，这在姿态和轨道控制上有很大难度。第二，对接后神舟九号属于停靠状态，飞船上的一些对于组合体飞行不必要的设备都处于关机和休眠状态，只有保证自身平台运转和保证热控需要的设备在运行。

再度对接段

神舟九号和天宫一号组合体飞行6天左右，所有航天员要从天宫一号回到神舟九号内准备进行首次交会对接试验。其主要过程为：组合体对接机构解锁，神舟九号和天宫一号分离，神舟九号飞船撤离至与天宫一号相距400米处停泊，然后再次接近天宫一号，当两者相距140米时改为手控方式，神舟九号在航天员的手动控制下与天宫一号进行第2次交会对接，再次构成组合体。其目的是掌握手控对接技术，再次验证交会对接技术及对接机构等部件工作的可靠性与稳定性，进一步考核对接机构的重复使用性能。这样可以增加空间试验的子样，以获得最大的效益。

神舟八号两次对接全部采用从后向进入对接，也就是说飞船在后，向前追赶天宫一号，在逐渐接近的过程中，与天宫一号对接，同时，第二次对接采用飞船撤退至140米的地方进行对接的方案。神舟九号飞船将进行前向对接，也就是说，飞船在前，由天宫一号追赶神舟九号进行对接，在第二次对接中，采用飞船自动撤离、撤退至400米的地方进行前向对接的方案。

在神舟九号飞船与天宫一号相距400米后，神舟九号飞船上的航天员通过看电视图像及实时传输的数据，了解2个航天器的距离、高度、轴线差别等，准确判断2个航天器的相对速度和相对姿态，然后通过手柄不断精细修正、控制飞船的前进速度和姿态，让2个航天器一点点逼近，使飞船上乘员学瞄准器的“十字刻度线”对准目标飞行器的“十字靶标”和“靶标地盘中心”，当三者重合且对接机构接触后，飞船仪表发出对接捕获信号，就标志对接成功。

另外，这是我国第一次进行手动对接。此前，“神舟”飞船手动控制系统是自动控制系统的备份，由于自神舟五号以来，我国历次载人航天任务中自动系统运行良好，手动系统从未启用过，这次任务将对其进行全面验证。

分离撤离段

再次对接4天后，神舟九号和天宫一号组合体一分为二，然后神舟九号缓缓转身180°，与天宫一号行驶方向一致，同时加速飞行，撤离至与天宫一号相距5千米以外的安全距离，交会对接任务结束。神舟九号飞船返回舱安全返回内蒙古主着陆场。

神舟九号和天宫一号分离与对接一样重要，一旦无法分离，未来载人航天器上的航天员就可能面临巨大风险。自动分离一旦出现故障，可进行手动分离，将两个对接机构掰开。此外，还能采用火工品将对接机构炸开，实行强行分离。

对接机构上有12把结构锁，每把锁的拉力都是数吨级。为保分离采取了4重备份。神舟九号锁钩自动解锁失效时由天宫一号锁钩解锁。如果仍然不行，则先用火工品炸断神舟九号锁钩。仍然无效时，最后的选择就是把天宫一号的锁钩炸毁，天宫一号对接机构将永远失效，无法迎接神舟十号飞船。

神舟九号撤离返回后，地面控制对天宫一号进行2次轨道机动，将其从343千米的对接轨道抬升到约370千米的自主飞行长期管理轨道，等待下一次交会对接。370千米这个高度是根据2013年发射神舟十号的发射窗口计算得出的，届时天宫一号将通过自然衰减把轨道高度降到约343千米。

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