03 机械连接
两个航天器接触的碰撞能量被缓冲、吸收之后 ， 两对接端面被拉近、靠拢 ， 然后通过机械锁系刚性连接为一体 。 除了要保证足够的连接刚度和承载能力 ， 对于载人航天器 ， 还要实现两航天器间的密封 ， 以保证人员能够通过两个航天器的对接通道往来 。 与缓冲系统的配置原则类似 ， 飞船一侧通常配置橡胶密封圈 ， 空间站一侧配置金属密封面 。
对接后的舱段环境连通 ， 经历了一个有趣的发展过程 。 载人航天器第一代对接机构瞄准突破交会对接技术 ， 没有考虑密封舱段连接 。 换句话说 ， 对接机构是“实心”且固定的 。 1969年1月16日 ， 苏联的联盟-4号和联盟-5号飞船成功实施人类首次载人交会对接后 ， 航天员通过出舱才到达“隔壁房间” 。 后来的第二代杆锥式对接机构设计为对接后可翻转拆卸的形式 。 再后来 ， 出现了周边式对接机构——机构按环形布局 ， 中间能开舱门 ， 主被动对接机构对接后即形成了对接通道 ， 能构建直接连通两飞行器的密封舱环境 。
至此 ， 两航天器结构固连合一形成组合体 ， 电路、液路可连通 ， 载人环境贯通 ， “1+1=1”的物理基础已全部具备 。
同时 ， 飞船作为天地往返的运输工具和非永久对接的飞行器 ， 在任务结束后需要可靠分离 。 因此 ， 对接锁系能上锁也能解锁 ， 必须是可以逆向运动的机构 。 为了确保分离可靠性 ， 有些对接机构在锁系上配置了火工品 ， 以便在发生故障时将连接部位“炸开” 。
通常情况下 ， 弹簧机构提供分离的动力 ， 这使两飞行器具备一定的初始分离速度 。 弹簧机构的设计要点是确保长期压缩后仍能保证稳定的分离力 ， 并且辅以导向机构 ， 使两飞行器的相对角速度足够小 ， 以平动的形式安全分离 。
课外阅读
异体同构的提出和应用 对接机构为什么不长成一个样？
飞船和空间站对接 ， 两个航天器上的机械对接装置有所不同 ， 一个主动一个被动 。 上世纪70年代 ， 对接机构的研究者们提出一个设计理念：异体同构 。 这个词对应的英文Androgynous源于拉丁语 ， 本意是雌雄同体 ， 现在仍是动植物学的术语 。
“异体同构”的核心在于 ， 主被动两端的对接机构完全一样 ， 任意两个飞行器可以互为主被动进行对接；如果完全实现 ， 在轨飞行器可以任意相互对接 ， 至少能极大地方便相互救援 。
异体同构的完美设想未能在世界航天工程中完全实现 ， 但在对接机构的接纳和导向校正装置等方面得到了很好的局部应用 。 上一节提到的苏联对接机构定名APAS(Androgynous Peripheral Attachment System) ， 可翻译为“雌雄同体/异体同构周边式对接系统” 。 苏联的设计师们将锥形导向的几何特征做成反对称的花瓣状结构 ， 任意一对“花朵”面对面 ， 它们的花瓣即可相互插合 。 第一代异体同构对接机构APAS-75应用于ASTP-75联盟-阿波罗对接项目 ， 美苏双方按约定的尺寸规格做出了同样的外翻式导向瓣 ， 并且配置了各自研制的缓冲阻尼装置 。 双方航天器互为主被动 ， 成功实现了两次“太空握手” 。
这一设计有效统一了主/被动对接机构的主体结构设计 ， 被各国研制者所接受 。 苏/俄的对接机构升级到了APAS-89和APAS-95 ， 在缓冲装置上分主被动 ， 但导向结构保持同构 ， 至今仍在国际空间站服役 。 欧洲新研的自适应电磁式对接机构也采用了类似的导向瓣 。 我国的对接机构同样属于导向瓣内翻的异体同构周边式对接机构 。
苏/俄和美国很早就试图规范、统一对接机构标准 ， 并且在与国际空间站参与国的多轮讨论之后制定了对接接口标准 。 但实际上这个标准对各国没有强制约束力 ， 由于技术和非技术的原因 ， 即使是俄美自己也没有遵照标准执行 。 加之对接机构研制和使用周期长 ， 据不完全统计 ， 仅在国际空间站上就有4种相互不具有兼容性的对接和停泊系统并存提供服务 ， 包括美方的3对APAS-89、超过16对的CMB以及俄方的13个包含两种不兼容改型的“杆-锥”系统 。 比解决对接接口一致性更现实的一个做法是 ， 对接谁的舱 ， 就用谁家的对接机构 。 比如ESA研制的ATV货运飞船要对接俄罗斯的舱段 ， 就直接采购、安装了俄制对接机构 。