载人航天器加压连接机构研究

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1、Vo1．21No．5航天器工程第21卷第5期8SPACECRAFTENGINEERING2012年1O月载人航天器加压连接机构研究朱仁璋王鸿芳。邹玲。徐宇杰。张楠李佼珊。王冉(1南京大学，南京210093)(2中国空间技术研究院，北京100094)(3北京航空航天大学，北京100191)摘要载人航天器加压连接机构，按连接功能可分为对接机构、停靠机构与统一对接／停靠机构3类。目前空间应用的连接机构有俄罗斯杆锥对接机构，俄罗斯混合对接机构，导向瓣内翻式“雌雄同体(异体同构)周边装配系统”，以及美国的“通用停靠机构”。统一对接／停靠机构正在研制中

2、，如欧洲的“国际停靠对接机构”与美国的“NASA对接系统”。文章全面、系统地分析了对接机构、停靠机构与统一对接／停靠机构的构型与特点，以及连接机构的统一性与标准化问题。关键词载人航天器；交会对接；连接系统中图分类号：V526文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．16738748．2012．05．002StudyonPressurizedMatingMechanismsofMannedSpacecraftZHURenzhang'。WANGHongfang’ZOULing。XUYujieZHANGNanLIJiaoshanWANG

3、Ran(1NanjingUniversity，Nanjing210093，China)(2ChinaAcademyofSpaceTechnology，Beijing100094，China)(3BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：Thepressurizedmatingmechanismsofmannedspacecraftcanbedividedintothreekinds：dockingmechanism，berthingm

4、echanism，andunifieddocking／berthingmechanism．ThepressurizedmatingmechanismsusedpresentlyinspaceincludeRussianprobe／droguedockingmechanism，Russianhybriddockingmechanism，androgynousperipheralassemblysystem(APAS)，andcommonberthingmechanism(CBM)．Andtheunifieddocking／berthingme

5、cha—nismsarebeingdevelopednow．suchasinternationalberthinganddockingmechanism(IBDM)andNASAdockingsystem(NDS)．Thethreekindsofmatingmechanismareanalyzedfullyandtheproblemoftheunificationandstandardizationofmatingmechanismsisalsodiscussedinthispaper．Keywords：mannedspacecraft；r

6、endezvousanddocking；matingsystem连接机构之分，本文仅研究与航天员工作和生活直1引言接相关的密封加压连接机构。按连接功能，航天器加压连接机构可分为3种类型：①对接机构；②停靠载人航天器连接机构有加压连接机构与不加压机构；③统一对接／停靠机构。按硬件构型，连接机收稿日期：201205—26；修回日期：2012—0830基金项目：国家自然科学基金(11078001)作者简介：朱仁璋(1941一)，男，博士，北京航空航天大学教授，南京大学天文与空间科学学院兼职教授。王鸿芳(1945一)，女，中国空间技术研究院高级工程

7、师，南京大学天文与空间科学学院兼职教授。第5期朱仁璋等：载人航天器加压连接机构研究构基本可归为两大类：①中心系统；②周边系统。中显示灯心系统与周边系统的显著不同之处是：前者应用中心部位的杆锥机构实现软捕获，而后者应用在周边装配的铲形导向瓣实现软捕获。按接触时的冲击强度，连接机构也可归为两大类：①强冲击类；②弱冲击类。目前，载人航天器的对接与停靠运作分别应用不同的连接机构。对接应用俄罗斯杆锥对接机构，俄罗斯混合对接机构，以及导向瓣内翻式“雌雄同体(异(b)目标行器对接适配器组件体同构)周边装配系统”(AndrogynousPeripheral

8、图1“双子座”锥杯对接机构AssemblySystem／AndrogynousPeripheralAttachFig．1OverviewofGeminicone／cupdocki