据介绍,问天实验舱舱间连接装置长度约为3.2米,重约16公斤;梦天实验舱舱间连接装置长度约为2.6米,重约15公斤。航天员将其一端与实验舱连接装置的基座连接,另一端与天和核心舱的环形扶手连接,安装完成后,航天员可实现从实验舱到天和核心舱的爬行,不再需要机械臂临时搭桥。
此外,还完成了问天实验舱全景相机A抬升和小机械臂助力手柄安装等任务,全过程顺利圆满。
在以往的出舱任务中,航天员都是在单舱工作,各个分系统只需围绕单舱工作即可。此次出舱实现了跨舱段工作,三个舱段分系统之间紧密配合。
完美协作
空间站组合机械臂首次合作
支撑出舱任务顺利实施
此次出舱,机械臂分系统全程配合航天员开展出舱活动,测控与通信分系统在天地间搭建起畅通的通信链路,数管分系统发挥“智能大脑”作用,仪表与照明分系统为舱内外提供环境照明和舱内状态显示……“T”字构型的天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三舱完美协作,各分系统表现稳定出色,圆满保障了出舱任务的顺利完成。
任务中,空间站组合机械臂首次合作,支撑出舱任务顺利实施。组合机械臂由大机械臂、小机械臂和大小臂转接连接件共同组成。其中,大小臂转接连接件由大机械臂目标适配器和小机械臂目标适配器同原理部件组成,能够被大机械臂和小机械臂的末端分别捕获,捕获之后即形成组合机械臂。
专家表示,大臂加小臂,使组合机械臂的覆盖半径大为扩展,站在天和核心舱的目标适配器上,能够对本次任务的三舱目标进行操作——这是单臂无法做到的。此外,相较于只有7个自由度的大、小机械臂,组合机械臂的自由度达到了14个,工作起来更加灵活。
不过,长度增加和自由度提高对组合机械臂的安全性和可靠性提出了更高要求。航天科技集团五院总体设计部机械臂产品副总师高升介绍,机械臂变长后,柔性随之变大,在进行目标操作时的控制难度增大,变长的机械臂也会增加运动规划的难度,大、小机械臂在运动规划时要考虑对方的姿态。
为克服上述技术难题,在空间站总体的牵引下,机械臂研制团队充分论证、反复试验,确保了组合机械臂的安全性和可靠性,为舱外载荷照料和航天员出舱等任务提供了更加强大的保障。现在只需要通过组合机械臂,就能轻松把小机械臂转移到梦天实验舱,转移之后大、小机械臂分开,小机械臂再爬到相应的目标适配器上完成任务。 据新华社
延伸阅读
立大功的空间站机械臂,研发历时十余年
机械臂作为空间站总体系统中必不可少的一部分,在设计之初就已初步确定了其功能,如爬行、舱段转位、载荷操作、巡检、支持航天员出舱和货物转运等。
“我们从2006年就开始研究机械臂,整个过程特别辛苦,可参考资料极少,只能摸着石头过河。”航天科技集团五院总体设计部机械臂产品副总师高升说,十余年来,机械臂研制团队一步步圆满完成了从原理样机、工程样机,从初样到正样,再到出厂、发射、在轨开展的各项任务。“别人都说‘十年磨一剑’,我们是‘十年铸一臂’。”
如今,空间站机械臂已从图纸变成了现实,全力支持航天员舱外作业、保障空间站安全。2021年,大机械臂随天和核心舱升空,承载力可达25吨,被称为中国空间站的“大力士”;2022年,小机械臂随问天实验舱升空,其操作精度更高。二者各具特色,相辅相成。本次出舱任务中,大、小机械臂协同级联形成组合臂并发挥了关键作用,机械臂在空间站组合体的可达范围大幅增加。据北京日报客户端
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