2022年11月18日
第08版:時事新聞 PDF版

搭建“天橋”檢驗組合機(jī)械臂

——“T”字構(gòu)型中國空間站首次出倉活動看點

新華社記者 胡喆 宋晨

11月17日,神舟十四號航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲密切協(xié)同,圓滿完成出艙活動全部既定任務(wù)。這是空間站“T”字構(gòu)型組裝完成后的首次航天員出艙活動,首次檢驗了航天員與組合機(jī)械臂協(xié)同工作的能力,進(jìn)一步驗證了問天實驗艙氣閘艙和出艙活動相關(guān)支持設(shè)備的功能性能,也是我國航天員在空間站進(jìn)行的第七次出艙活動。

航天員出艙活動期間,首先完成了天和核心艙與問天實驗艙艙間連接裝置、天和核心艙與夢天實驗艙艙間連接裝置安裝,搭建起一座三艙間艙外行走的“天橋”,航天員蔡旭哲通過“天橋”實現(xiàn)了首次跨艙段艙外行走。

航天科技集團(tuán)五院總體設(shè)計部空間站系統(tǒng)總體副主任設(shè)計師李學(xué)東介紹,中國空間站“T”字構(gòu)型特殊而復(fù)雜,要順利完成從一個艙段的外壁轉(zhuǎn)移至另一個艙段等多項艙外任務(wù),對于身著厚重航天服的航天員來說無疑充滿挑戰(zhàn)。為了讓航天員自在“穿梭”于艙段間完成各項艙外任務(wù),搭建一條艙間轉(zhuǎn)移路徑成為首選。

據(jù)介紹,問天實驗艙艙間連接裝置長度約為3.2米,重約16公斤;夢天實驗艙艙間連接裝置長度約為2.6米,重約15公斤。航天員將其一端與實驗艙連接裝置的基座連接,另一端與天和核心艙的環(huán)形扶手連接,安裝完成后,航天員可實現(xiàn)從實驗艙到天和核心艙的爬行,不再需要機(jī)械臂臨時搭橋。

此外,還完成了問天實驗艙全景相機(jī)A抬升和小機(jī)械臂助力手柄安裝等任務(wù),全過程順利圓滿。

在以往的出艙任務(wù)中,航天員都是在單艙工作,各個分系統(tǒng)只需圍繞單艙工作即可。此次出艙實現(xiàn)了跨艙段工作,三個艙段分系統(tǒng)之間緊密配合。

此次出艙,機(jī)械臂分系統(tǒng)全程配合航天員開展出艙活動,測控與通信分系統(tǒng)在天地間搭建起暢通的通信鏈路,數(shù)管分系統(tǒng)發(fā)揮“智能大腦”作用,儀表與照明分系統(tǒng)為艙內(nèi)外提供環(huán)境照明和艙內(nèi)狀態(tài)顯示……“T”字構(gòu)型的天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙三艙完美協(xié)作,各分系統(tǒng)表現(xiàn)穩(wěn)定出色,圓滿保障了出艙任務(wù)的順利完成。

任務(wù)中,空間站組合機(jī)械臂首次合作,支撐出艙任務(wù)順利實施。組合機(jī)械臂由大機(jī)械臂、小機(jī)械臂和大小臂轉(zhuǎn)接連接件共同組成。其中,大小臂轉(zhuǎn)接連接件由大機(jī)械臂目標(biāo)適配器和小機(jī)械臂目標(biāo)適配器同原理部件組成,能夠被大機(jī)械臂和小機(jī)械臂的末端分別捕獲,捕獲之后即形成組合機(jī)械臂。

專家表示,大臂加小臂,使組合機(jī)械臂的覆蓋半徑大為擴(kuò)展,站在天和核心艙的目標(biāo)適配器上,能夠?qū)Ρ敬稳蝿?wù)的三艙目標(biāo)進(jìn)行操作——這是單臂無法做到的。此外,相較于只有7個自由度的大、小機(jī)械臂,組合機(jī)械臂的自由度達(dá)到了14個,工作起來更加靈活。

不過,長度增加和自由度提高對組合機(jī)械臂的安全性和可靠性提出了更高要求。航天科技集團(tuán)五院總體設(shè)計部機(jī)械臂產(chǎn)品副總師高升介紹,機(jī)械臂變長后,柔性隨之變大,在進(jìn)行目標(biāo)操作時的控制難度增大,變長的機(jī)械臂也會增加運動規(guī)劃的難度,大、小機(jī)械臂在運動規(guī)劃時要考慮對方的姿態(tài)。

為克服上述技術(shù)難題,在空間站總體的牽引下,機(jī)械臂研制團(tuán)隊充分論證、反復(fù)試驗,確保了組合機(jī)械臂的安全性和可靠性,為艙外載荷照料和航天員出艙等任務(wù)提供了更加強(qiáng)大的保障?,F(xiàn)在只需要通過組合機(jī)械臂,就能輕松把小機(jī)械臂轉(zhuǎn)移到夢天實驗艙,轉(zhuǎn)移之后大、小機(jī)械臂分開,小機(jī)械臂再爬到相應(yīng)的目標(biāo)適配器上完成任務(wù)。

(據(jù)新華社北京11月17日電)

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