“四兩撥千斤” 揭秘中國(guó)空間站“轉(zhuǎn)位神器”

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“四兩撥千斤” 揭秘中國(guó)空間站“轉(zhuǎn)位神器”

2022年11月03日 13:57 來(lái)源:中國(guó)新聞網(wǎng)
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視頻:“四兩撥千斤” 揭秘中國(guó)空間站“轉(zhuǎn)位神器”來(lái)源:中國(guó)新聞網(wǎng)

  中新網(wǎng)上海11月3日電 題:“四兩撥千斤” 揭秘中國(guó)空間站“轉(zhuǎn)位神器”

  作者 鄭瑩瑩 馬帥莎 范文超

  北京時(shí)間11月3日,在地球之外的茫茫宇宙,伴隨中國(guó)龐大的航天器“積木”變換位置,中國(guó)空間站的天和核心艙和“夢(mèng)天”“問(wèn)天”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙正式形成“T”字基本構(gòu)型。

中國(guó)空間站“T”字基本構(gòu)型效果圖 中國(guó)航天科技集團(tuán)八院 供圖
中國(guó)空間站“T”字基本構(gòu)型效果圖 中國(guó)航天科技集團(tuán)八院 供圖

  當(dāng)天,夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙“悄悄”挪動(dòng)“身板”,轉(zhuǎn)換個(gè)姿態(tài)從側(cè)面“吻”上天和核心艙,實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)位功能的產(chǎn)品正是由中國(guó)航天科技集團(tuán)八院研制的轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)。

  以150公斤的轉(zhuǎn)臂平穩(wěn)帶動(dòng)23噸的夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙,這一“轉(zhuǎn)位神器”有如下幾大特點(diǎn):

  對(duì)得準(zhǔn):“花蕊”造型

  轉(zhuǎn)位的第一步是進(jìn)行對(duì)接,也就是通過(guò)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)將夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙和天和核心艙連接起來(lái)。

  夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙上的轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)采用的是錐桿式對(duì)接方式。團(tuán)隊(duì)在轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)臂的前段設(shè)置了一個(gè)捕獲桿,這個(gè)捕獲桿就如同“花蕊”一般被包裹在三個(gè)導(dǎo)向片形成的“花瓣”中。

  當(dāng)捕獲機(jī)構(gòu)向基座靠近時(shí),兩個(gè)產(chǎn)品的六個(gè)導(dǎo)向片進(jìn)行初步定位。隨后,錐桿由驅(qū)動(dòng)組件推出,在拉簧組件的配合下,在一定范圍內(nèi)擺動(dòng),保證了與基座連接鎖定的自適應(yīng)性。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)讓轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)具備更好的捕獲、對(duì)接能力。

轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu) 中國(guó)航天科技集團(tuán)八院 供圖
轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu) 中國(guó)航天科技集團(tuán)八院 供圖

  巧妙挪:“關(guān)節(jié)”靈活

  夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙從天和核心艙前向?qū)涌谵D(zhuǎn)移到側(cè)向?qū)涌冢⒎窍袢祟悺稗D(zhuǎn)身”一樣簡(jiǎn)單容易。如何讓150公斤的轉(zhuǎn)臂平穩(wěn)帶動(dòng)23噸的夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙順利“轉(zhuǎn)身”?

  夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙轉(zhuǎn)臂上安裝了兩個(gè)驅(qū)動(dòng)部件(關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)),就像手臂的兩個(gè)“運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)”,靠近夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙端的是“肩關(guān)節(jié)”,另一個(gè)則是與捕獲機(jī)構(gòu)相連的“腕關(guān)節(jié)”。在兩個(gè)“關(guān)節(jié)”工作時(shí),它們必須做到從加速到勻速階段的平穩(wěn)過(guò)渡,從而確保運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性。

  轉(zhuǎn)得穩(wěn):“停頓”舞曲

  為了讓夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙能夠具備大慣量負(fù)載下的轉(zhuǎn)動(dòng)能力,此次轉(zhuǎn)位過(guò)程中采用了艙體停控模式,即在轉(zhuǎn)位時(shí)通過(guò)“肩關(guān)節(jié)”做一次啟停,“腕關(guān)節(jié)”做兩次啟停,從而實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)轉(zhuǎn)向。

  伴隨著太空“舞者”徐徐“轉(zhuǎn)身”,中國(guó)空間站在浩瀚星空演繹特別的“航天器舞曲”,以新姿態(tài)迎接后續(xù)任務(wù)。(完)

【編輯:姜雨薇】
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