嫦娥五号月球交会对接并非通过电磁吸合实现,而是采用“抱爪式”机械捕获机构完成对接。具体分析如下:
核心对接技术:抱爪式机械捕获
嫦娥五号轨道器与上升器的交会对接,通过3套K形抱爪构成的对接机构实现。当上升器靠近时,轨道器上的抱爪机构对准上升器连接面上的3根连杆,收紧后牢牢“握住”上升器,完成两器紧密连接。这一过程类似“手握棍子”的动作,通过机械结构实现可靠捕获。
关键设计特点
轻量化与高可靠性:抱爪机构具有重量轻、结构简单、对接精度高的优势,其设计理念为世界首创。通过增加连杆棘爪式转移机构,实现了对接与样品自动转移功能的一体化。
自主控制与高精度:对接全步骤需在21秒内完成(1秒捕获、10秒校正、10秒锁紧),全程采用自动控制。由于月球轨道环境复杂(无卫星导航、存在引力干扰),系统需通过微波雷达提供的高精度相对运动参数,实时调整飞行姿态。
应对复杂环境:上升器落月时扬起的月尘可能干扰测角精度,为此在应答机上安装了特殊防尘罩,确保微波雷达在100公里至20米范围内稳定工作。
电磁吸合未被采用的原因
质量差异与碰撞风险:上升器质量仅约300-400公斤,而轨道器与返回器组合体质量近2000公斤。若采用电磁吸合或撞击式对接,上升器可能因质量过轻被撞飞,无法满足“大追小”场景的需求。
技术成熟度与可靠性:抱爪式机械捕获机构经过严格验证,其捕获可靠、结构简单的特性更适合月球轨道无人交会对接任务。而电磁吸合技术在此类场景中尚未达到同等可靠性水平。