天宫空间站姿势歪斜超70度复盘神舟十三号发射对接决胜之战

　　尽显工业美感的921载人航天发射塔架反转渠道 第4层反转渠道翻开显露“逃逸塔” 第4层反转平全翻开 第1层反转渠道翻开显露火箭起飞级 第2层反转渠道翻开 第2层反转渠道包裹着的火箭二子级 第3层反转渠道翻开 第3层反转渠道翻开后显露整流罩 4层反转平全翻开 8台YF-20发动机发生约600吨起飞推力 火箭起飞燃气从导流槽高速喷出 起飞 起飞进程中掉落的保温泡沫 程序转弯 逃逸塔别离 监督相机拍照的火箭助推器 助推器别离 一二级别离 助推器、一二级别离光学盯梢形象画面 抛整流罩 二级主发动机关机 DF-5（材料图） 神舟十三号载人飞船与长征2F遥十三“船箭别离” 神舟十三号太阳翼、中继天线相继翻开 远距离扶引段 交会对接微波雷达 天和中心舱的三个飞船对接口 前向对接与后向对接都归于轴向对接 神舟飞船径向交会对接进程中的姿势转化效果图 画面右侧闪烁的白点便是光学成像灵敏器（神舟十三号） 由中瞄点动身完结前向/后向/径向快速对接 神舟十三号过中瞄点 神舟十三号完结俯仰调姿后视场中的天宫空间站 神舟十三号沿轴向旋转180度进程中空间站视角的改变 神舟十三号从200米停靠点转进19米停靠点，天宫空间站越来越近 神舟TV摄像机镜头画面 神舟十三号对接环与空间站径向对接口触摸 径向对接解锁的神舟飞船在轨新视角 天宫空间站组合体姿势歪斜超70度 对接于后向对接口的天舟三号货运飞船 梦天实验舱轴向对接于前向对接口（效果图） 转位机械臂辅佐梦天实验舱转位至侧向停靠口（效果图） 问天实验舱选用的也是同款对接转位方法（效果图） 航天员需翻开的4道舱门及穿舱途径（蓝色箭头） 翟志刚回想神舟七号气闸舱开舱门 01航天员翟志刚运用舱门钥匙开径向对接口舱门 节点舱径向舱门已翻开 翟志刚启用舱门保护罩 王亚平在天宫一号空间实验室中进行太空授课活动（材料图） 翟志刚翻开天和中心舱双向承压舱门 翟志刚为双向承压舱门套上保护罩，天和云台摄像机b视角。 翟志刚翻开睡觉舱隔板 02航天员王亚平与03航天员叶光富 远处是01航天员翟志刚 翟志刚在神舟七号（中心） 打破空间交会对接技能的神舟八号无人飞船 空间站使命阶段处于翻滚备份情况下的长征2F火箭 3艘神舟飞船一同出镜（第3艘没有设备推动舱） 翟志刚在地上进行遥操作对接练习画面 天和机械臂辅佐舱段转位实验 神舟七号指令长翟志刚初次太空出舱画面 神舟十三号航天员乘组列队向地上陈述

　　神舟十三号是天宫空间站使命框架下的第六次发射，也是关键技能验证阶段的决胜收官之战。不同于以往载人航天发射，此次发射直播不只做到了全方位无死角，乃至给出了许多特别视角镜头，画面之壮美难以言表，展现了中国航天愈加敞开自傲的新面貌。

　　921载人航天发射塔架共有4层反转渠道，翻开次序顺次是：第4层、第1层、第2层、第3层。

　　长征2F载人型火箭全长58.4米，起飞质量约480吨，芯级直径3.35米，助推器直径2.25米，能够将8.6吨有用载荷送入近地点200公里、远地点350公里、倾角42度的地球近地轨迹。

　　发射当天00:23:56:469神舟十三号/长征2F遥十三组合体按时焚烧起飞，之所以挑选夜间发射有两个重要因素影响，首要是飞船快速自主交会对接轨迹与空间站轨迹的共面需求，其次是有利于交会对接进程中光学灵敏器的作业。

　　火箭焚烧起飞后没多久就进行了程序转弯，飞翔120秒抵达约39公里高度时逃逸塔别离，尔后航天员的安全由整流罩外部的高空逃逸发动机保证，此种逃逸形式也被称为“无塔逃逸”。

　　抛整流罩时飞翔高度现已超出100公里卡门线，神舟十三号飞船露出于外层空间，既没有逃逸塔也没有高空逃逸发动机，此时航天员的安全首要依托神舟飞船保证，一旦呈现紧急情况船箭当即别离。船箭别离后飞船速度若抵达榜首宇宙速度可视情况进行两个挑选，能够持续绕地球飞翔，等候最佳再入大气时刻窗口，若没有抵达盘绕地球运转的速度条件，则飞船三舱当即两两别离，回来舱再入大气层。

　　实际上除新一代运载火箭之外，上一代火箭简直都脱胎于DF-5导弹，该弹派生出了长征2号火箭，其时该火箭在进行二子级规划时发现主发动机与游动发动机一同作业需求在较短的时刻内将卫星送入预订轨迹，运力丢失很大无法满意需求。

　　规划人员苦思冥想了许多方法都不可，终究挑选的方法是让主发动机提早关机，然后省出燃料让推力更小的游动发动机作业更长时刻，这样一来在不更改发动机装备的前提下有用进步了火箭运力，一同还能消除大发动机关机时的推力误差，长征2F火箭二子级也接连了这一关机时序规划。

　　飞翔约581秒二子级游动发动机关机，紧接着船箭别离，神舟十三号载人飞船进入近地点200公里远地点356公里的预订轨迹，至此火箭发射段作业圆满完结。

　　火箭发射尽管完结了，可是飞船入轨段作业才刚刚开端，需求承认一系列的情况。

　　船箭别离后太阳翼与中继天线相继翻开，然后承认太阳翼驱动组织，航天员还要陈述座舱环境，在地上承认座舱环境后，航天员可翻开舱内压力服面窗。由所以夜间发射入轨后神舟飞船还处在阴影区，等候进入阳照区承认太阳翼发供电才干之后，酒泉卫星发射中心正式宣告神舟十三号使命发射圆满成功。

　　紧接着神舟十三号进入6.5小时全自主快速交会对接形式。不论是全自主快速交会对接，亦或许其他传统交会对接，追寻飞翔器与方针飞翔器之间一般有三个阶段使命，顺次别离是远距离扶引段、近程操控段（寻的段、挨近段、平移挨近段）、对接段。

　　全自主快速交会对接与传统两天交会对接形式最大的不同之处在于“远距离扶引段”，进入空间站使命之前飞船在此阶段需求依托地上测控站测算轨迹方位，再依据上行指令进行轨迹机动，耗时耗力，功率低，所以需求的时刻比较长。

　　自天舟二号开端“远距离扶引段”引进全自主导航，飞船能够在轨解算轨迹信息并自主操控进行机动变轨，这首要得益于斗极卫星导航体系，使得飞船与空间站的空间方位信息获取愈加便当。

　　神舟十三号入轨后在远距离扶引段选用三圈六次变轨计划，总计耗时约4.5小时，完结六次变轨后飞船就来到了空间站后下方约50公里，远距离扶引段作业完毕。

　　在相距200公里时飞船微波雷达与空间站微波雷达应答机树立空空通讯链路，此举旨在完结远距离捕获、安稳盯梢、精准扶引三大使命。

　　新一代交会对接微波雷达不只具有盯梢丈量功用，还能通讯，在测距精度、轻量化等方针上抵达世界领先水平。

　　天和一号中心舱有2个实验舱永久停靠口与3个飞船对接口，3个飞船口别离是后向对接口、前向对接口、径向对接口，后向对接口首要用于货运飞船对接，用于神舟飞船的对接口数量是2个。

　　由于天舟二号货运飞船还有一系列后续实验使命，因而占用了前向对接口，神舟十三号要想与空间站对接，就必须对接于朝向地球一侧的径向对接口。

　　天宫空间站作为永久性载人空间站的标志性特征便是航天员不间断地接连驻留，这就需求具有一同靠泊两艘神舟飞船的才干，因而在前向对接口被占用情况下，把握径向交会对接技能是运营天宫空间站的一项必备才干。

　　神舟十三号径向对接使命关于我国载人航天工程而言也是初次，此项使命存在多个重难点课题：

　　1.相对操控难度大，以往轴向对接（指前向与后向对接）时在平移挨近段飞船与空间站根本处于同一轨迹高度，速度也共同，径向对接则不同，轨迹高度与速度皆不共同，需求愈加精准且杂乱的操控；

　　2.空间站本体会对飞船中继通讯链路构成遮挡，别的飞船转笔直姿势后，对地通讯天线与对天中继通讯天线指向大幅改变，测控难以接连掩盖。方法是将空间站本体设置成信号中转站，好比是一颗近地轨迹中继星，由空间站转接收发飞船数据；

　　3.径向交会对接飞船由三轴对地水平姿势转直立姿势，对交会对接丈量灵敏器接连作业安稳性有新的应战。

　　比方，空间站交会对接微波雷达应答机的遮挡以及由此构成的杂乱电磁环境问题。

　　天和中心舱别离在后向对接口、前向对接口、径向对接口邻近三个方位设备有3台交会对接微波雷达应答机，而后向与前向两个应答机此时有两艘天舟货运飞船靠泊因而被大面积遮挡，方法首要是经过3台应答机接力处理。

　　空间交会对接被誉为“太空之吻”，两个航天器如安在高速运动中严丝合缝地对接在一同检测的便是一系列对接丈量灵敏器。交会对接微波雷达是最早启用的灵敏器，除此之外还有激光雷达、新一代CRDS光学成像灵敏器。

　　神舟十三号与空间站相距约52公里时完毕远距离扶引段进入近程操控段，跟着追寻飞翔器与方针飞翔器之间距离的改变，灵敏器之间的主导权也在发生着改变。

　　比方远距离条件下微波雷达是主导，当距离缩短至10至20公里时激光雷达进一步获取愈加准确的测距测角信息，保证对接精度，当距离缩短至250米至0.9米时，CRDS光学成像灵敏器发射激光光源对空间站对接口处设备的方针标志器进行照耀，方针标志器再将入射光源原路回来，追寻飞翔器获取方针标志器图画信息，从而解算出空间站的相对方位和姿势角信息。

　　以往轴向对接停靠点需求飞船不断地微调升降轨迹进行瞄准测验，不只费时（延伸对接用时）并且费劲（耗费推动剂），为了习惯空间站多对接口与快速交会对接需求，工程团队在空间站后下方立异设置了半途瞄准点（简称中瞄点），飞船抵达该特征指示点后即可快速完结前向、后向、径向对接，不再需求屡次变轨瞄准，中瞄点就好比是一个太空中转站。

　　反观世界空间站则首要是轴向对接，尽管该站也有不少径向对接口，但也首要是经过调整空间站姿势合作飞船进行轴向对接。

　　神舟十三号抵达中瞄点进行相关情况承认后持续向200米停靠点搬运，搬运进程中飞船逐渐调整至直立姿势，抵达200米停靠点后飞船沿轴向旋转180度（翻滚调姿），旨在树立瞄准姿势，完结调姿后飞船持续向19米停靠点搬运，然后是最终挨近段飞翔。

　　在最终挨近段航天员能够经过TV摄像机画面监控对接情况，一旦主动对接体系呈现较大误差，能够当即转手动对接。

　　当飞船对接环与径向对接口触摸后即标志着对接组织捕获，尔后便是对接组织之间的缓冲、拉近、锁紧，这个进程耗时约15分钟。

　　完结锁紧后神舟十三号与空间站就树立了刚性衔接，此时有两个画面值得重视，一个是天和中心舱舱外摄像机解锁的神舟飞船在轨新视角，这应当是神舟飞船自初次飞翔以来在太空呈现的最为高清的画面。

　　另一个画面便是飞控大厅展现的空间站组合体运转画面，画面显现组合体姿势呈现了较大起伏的歪斜，往后据泄漏歪斜视点超过了70度，这是由于径向交会对接归于违背质心对接，而异体同构周边对接设备又有着较大的碰击能量，因而呈现了这一情况，当然这都是规划情况态，并不是异常情况。

　　当神舟十三号与径向对接口完结锁紧之后空间站组合体随即起控，天舟三号货运飞船发动姿势操控发动机很快就将空间站组合体康复至接连偏航飞翔姿势。

　　也正由于是偏质心对接，所以天舟二号货运飞船此前由后向对接口绕飞对接至前向对接口，其效果之一便是进行质量配平，假如没有这一配平办法姿势将会呈现更大起伏的歪斜。后续天舟三号货运飞船也将与天舟二号相同，由后向对接口绕飞至前向对接口，为神舟十四号径向对接发明质量配平条件。

　　神舟十三号径向对接呈现的姿势扰动进一步凸显了实验舱转位对接规划的必要性，天和中心舱的两个实验舱永久停靠口也归于径向对接口，假如质量超神舟飞船近3倍的大型实验舱也和神舟相同直接径向对接，巨大的碰击能量将使空间站组合体堕入更为杂乱的姿控难题。

　　因而问天号与梦天号两个实验舱都是先行轴向对接于前向对接口，再由机械臂转位设备搬运至永久停靠口。

　　接下来便是神舟十三号航天员乘组的进驻作业，三名航天员由回来舱进入到天和中心舱需求穿越3个空间，顺次是神舟十三号轨迹舱、对接通道、气闸舱，尔后进入天和中心舱，在此进程中需求翻开4道舱门，顺次是回来舱舱门、轨迹舱前舱门、节点舱径向对接口舱门、节点舱与天和中心舱之间的双向承压舱门。

　　航天员每进入一个密闭空间之前都需求进行舱室密封检漏，以保证舱室环境的安全。航天员每翻开一道舱门都需求翻开压力平衡阀，保证舱门两边空间压力的平衡，不然舱门是打不开的，或许翻开进程中会很费劲。

　　比方神舟十三号乘组01航天员翟志刚当年在神舟七号使命中初次太空行走时开气闸舱舱门就适当费劲，用他自己的话说“我是玩命地在那开门拉那个舱门”，这便是表里压差问题所造成的，当然经过改善这种问题在天宫空间站现已不复存在。

　　此前神舟十二号撤离后，热心的网友提出了一个问题，咱们空间站这段时刻没人，那么舱门有锁吗？答案是有的。

　　航天员乘组履行每一个大项使命都有清晰的分工，比方进中心舱使命中，01航天员翟志刚是操作员，02航天员王亚平是协作员，03航天员叶光富则在回来舱内担任六合交流与监督飞船情况。

　　在地上承认节点舱密封检漏与两舱压力共同后，翟志刚运用舱门钥匙很轻松地就翻开了节点舱径向对接口舱门。

　　当他进入节点舱时，女同志的耐性详尽优势就体现出来了，翟志刚预备进舱时动作节奏略显过快，02航天员王亚平轻声提示翟志刚“运用舱门绑带固定径向舱门，用绑带，运用保护罩，别着急啊，一步一步来”。

　　话说神舟十三号使命完结之时02航天员王亚平不只是首位进驻天宫空间站的女航天员，一同也将成为我国在轨时刻最长的航天员，这一次女同志将改写累计太空驻留时长纪录，就像半个多世纪前那位白叟说的那样“妇女能顶半边天”，王亚平真的做到了。

　　接下来的操作就和神舟十二号乘组进驻时完全共同，墨守成规地翻开最终一道双向承压舱门。

　　三名航天员进入天和中心舱之后最早重视的便是小柱段的三个“卧房”（航天员居住舱），尤其是翟志刚东北人的诙谐特质那真是展现地酣畅淋漓，他用手悄悄扒开居住舱隔板瞪着一双大眼睛向内窥探，就像小孩榜首次拿到心仪玩具时的情状极为类似，要不怎么说“男人至死是少年”呢。

　　从三名航天员的体现来看，02航天员王亚平之前有过天宫一号空间实验室长达10天的驻留阅历，有经历优势，身体简直没有失控体现，叶光富作为第二批航天员愈加年青，身体素质有优势，也没有呈现失控体现，唯一01航天员翟志刚身体呈现了失控体现，这是为什么呢？

　　翟志刚作为我国太空行走榜首人，他所乘坐的神舟七号载人飞船活动空间无法与天和中心舱比较，狭小的飞船空间使他无法取得穿舱飞翔体会，所以关于刚刚进入奢华太空套房的他来说需求有一个习惯进程。

　　假如说还有一个原因那便是神舟七号使命距离现在距离的时刻太长了，足足有十三年时刻，从神舟七号使命到神舟十三号使命，咱们走了好久，这也证明载人航天工程走出了一条可持续的展开路途。

　　神舟五号打破载人六合往复才干，神舟六号把握多人多天飞翔才干，神舟七号打破太空出舱行走，在天宫一号空间实验室使命下用神舟八号、九号、十号接连施行7次交会对接，把握了主动与手动交会对接技能，天宫二号空间实验室使命下，神舟十一号打破载人中期驻留技能，天舟一号霸占推动剂在轨补加技能。

　　曩昔这些使命给人们的形象是两三年才有一次载人航天发射，这是由于咱们走的是一条技能密布型的可持续展开道路。

　　以交会对接技能为例，咱们只用9艘飞船就把握了全套才干，而别的两个载人航天大国则是经过数十次飞船发射才得以霸占。再比方旧日闪烁太空规划近80吨的天空实验室连推动剂在轨补加才干都没有。

　　咱们之前所做的一切都是为今日步入空间站年代进行技能储藏、才干储藏、经历储藏，唯有如此才干走得更快更稳。

　　进入空间站年代后，载人/货运飞船年均发射量至少是3艘，除此之外咱们还在研发中小型货运飞船，不只使命频率进步显着，天宫空间站科研功率，及其它以霍尔电推与大型柔性太阳翼为代表的先进功用装备都现已抵达了世界领先水平。

　　神舟十三号作为天宫空间站关键技能验证阶段收官飞翔使命，其所承当的各项使命同样是艰巨的。首要空间站构型愈加杂乱，是由一舱三船组成规划达50吨级的T字形构型，半年在轨时刻相较于神舟十二号乘组延伸一倍，这也是尔后各批次航天员常态化的驻留时刻，进一步全面验证空间站健康日子和作业保证技能才干。

　　一同还将展开天和机械臂捕获天舟二号货运飞船的舱段转位实验，以及航天员遥行操作辅佐对接实验。

　　“舱段转位实验”是为下一年进行大型实验舱转位对接做预备，“遥接操作辅佐对接实验”是一种全新的对接技能，航天员在空间站内对来访无人航天器进行手动遥控操控对接，是进步无人航天器对接安全性的必备关键技能。

　　跟着在轨时刻延伸太空出舱使命的组织也将更多，估计将有2到3次出舱使命，设备巨细机械臂双臂组合转接件、悬挂设备，为后续空间站制作使命做预备，出舱使命难度相较于神舟十二号更大。

　　除此之外太空教师王亚平也将持续开课，群众将学习到更多的太空常识，还要进行航天医学、微重力物理范畴等科学技能实验与使用，科研作业的深度与丰厚程度都将再上一个新台阶。

　　“我已出舱，感觉良好。”，十三年前我国太空行走榜首人翟志刚出舱榜首句话令国人形象深入，在神舟十三号使命中他将再度出舱，这一次他又会说什么呢？咱们能够发挥幻想……

　　待神舟十三号使命完结之后，天和中心舱将进行关键技能验证评价，评价经往后将正式拉开在轨制作大幕，下一年长征5B大型运载火箭将再次披挂上阵，接连施行两次密布发射，将问天号实验舱与梦天号实验舱发射入轨，在神舟十四号使命期间咱们将完结天宫空间站在轨拼装使命，载人航天工程斗争三十年的愿望将在此时圆梦。