嫦娥五号走过的103小时 对接机构设计理念世界首创

12月6日清晨，嫦娥五号上升器与轨道返回组合体在月球轨道上，实现了我国首次月球轨道自动无人交会对接与样品转移。

看点1

对接机构设计理念世界首创

嫦娥五号采用的对接方式，与我国载人航天任务交会对接有很大区别。

载人航天使用的对接机构学名叫异体同构周边式对接机构，在对接后可形成一个80厘米左右的通道，方便航天员穿行。而月球探测对探测器的质量和空间有严苛限制。嫦娥五号对接机构必须小而精，重量要减小到周边式对接机构的1/15，同时还要具备样品容器捕获、自动转移功能。

据中国航天科技集团八院嫦娥五号探测器副总指挥张玉花介绍，研制团队在嫦娥五号上采用了抱爪式对接机构，通过增加连杆棘爪式转移机构，实现了对接与自动转移功能的一体化。这些设计理念是世界首创。

嫦娥五号轨道器技术副总负责人胡震宇介绍，这套对接机构由3套K形抱爪构成。“所谓抱爪，就像我们手握棍子的动作，两个方向一用力，就可以把棍子牢牢地握在手中。”他说，当上升器靠近时，只要对准连接面上的3根连杆，将抱爪收紧，就可以实现两器的紧密连接。

捕获、收拢、转移，过程看似简单，要在38万公里之外高速运行的飞行器上实现，却并不那么容易。

“月球轨道相对于地球轨道有时延，时间走廊较小，这就对时效性要求非常高，必须一气呵成完成对接与转移任务。”对接机构与样品转移分系统技术负责人刘仲说，对接全步骤要在21秒内完成，1秒捕获、10秒校正、10秒锁紧。为此研制团队做了35项故障预案，从启动开始到交会对接，全部采用自动控制。

他们还构建了整机特性测试台、性能测试台、综合测试台、热真空试验台四大测试系统，先后进行了661次对接测试、518次样品转移测试。刘仲说，科研人员甚至故意在试验中加入小故障，让对接机构自动判别，进行故障排除，以确保自动对接与样品转移过程万无一失。

12月6日清晨，嫦娥五号上升器与轨道返回组合体在月球轨道上，实现了我国首次月球轨道自动无人交会对接与样品转移。

看点1

对接机构设计理念世界首创

嫦娥五号采用的对接方式，与我国载人航天任务交会对接有很大区别。

载人航天使用的对接机构学名叫异体同构周边式对接机构，在对接后可形成一个80厘米左右的通道，方便航天员穿行。而月球探测对探测器的质量和空间有严苛限制。嫦娥五号对接机构必须小而精，重量要减小到周边式对接机构的1/15，同时还要具备样品容器捕获、自动转移功能。

据中国航天科技集团八院嫦娥五号探测器副总指挥张玉花介绍，研制团队在嫦娥五号上采用了抱爪式对接机构，通过增加连杆棘爪式转移机构，实现了对接与自动转移功能的一体化。这些设计理念是世界首创。

嫦娥五号轨道器技术副总负责人胡震宇介绍，这套对接机构由3套K形抱爪构成。“所谓抱爪，就像我们手握棍子的动作，两个方向一用力，就可以把棍子牢牢地握在手中。”他说，当上升器靠近时，只要对准连接面上的3根连杆，将抱爪收紧，就可以实现两器的紧密连接。

捕获、收拢、转移，过程看似简单，要在38万公里之外高速运行的飞行器上实现，却并不那么容易。

“月球轨道相对于地球轨道有时延，时间走廊较小，这就对时效性要求非常高，必须一气呵成完成对接与转移任务。”对接机构与样品转移分系统技术负责人刘仲说，对接全步骤要在21秒内完成，1秒捕获、10秒校正、10秒锁紧。为此研制团队做了35项故障预案，从启动开始到交会对接，全部采用自动控制。

他们还构建了整机特性测试台、性能测试台、综合测试台、热真空试验台四大测试系统，先后进行了661次对接测试、518次样品转移测试。刘仲说，科研人员甚至故意在试验中加入小故障，让对接机构自动判别，进行故障排除，以确保自动对接与样品转移过程万无一失。