“太空泊車”，問天實(shí)驗(yàn)艙實(shí)現(xiàn)首次在軌轉(zhuǎn)位(2)

2022-09-30 18:38:03 來源：新京報(bào) A+A-

關(guān)注2

國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)平面式轉(zhuǎn)位

為了讓問天實(shí)驗(yàn)艙的轉(zhuǎn)位過程更加平穩(wěn)、順利，航天科技集團(tuán)八院805所對(duì)接與轉(zhuǎn)位研制團(tuán)隊(duì)幾經(jīng)論證，并綜合對(duì)比國(guó)際空間站的轉(zhuǎn)位方案，創(chuàng)造性地提出了“平面式轉(zhuǎn)位方案”，這是國(guó)際上首次以平面式轉(zhuǎn)位方案完成航天器的轉(zhuǎn)位動(dòng)作。

魏智介紹，俄羅斯“和平號(hào)”空間站采用的是翻轉(zhuǎn)式組裝方案，但這一方案在艙體轉(zhuǎn)位到位后，艙體姿態(tài)會(huì)發(fā)生90°的翻轉(zhuǎn)。“我們采用的方案是讓問天實(shí)驗(yàn)艙在同一平面內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)位，此時(shí)由于質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)軌跡也處在一個(gè)平面，轉(zhuǎn)位動(dòng)作對(duì)空間站組合體的姿態(tài)擾動(dòng)較小，更易于空間站的姿態(tài)控制?！?br/>

但相對(duì)于翻轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)位方案，平面式轉(zhuǎn)位方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度更大，地面試驗(yàn)系統(tǒng)也更為復(fù)雜。為了讓轉(zhuǎn)位任務(wù)一氣呵成、一次成功，研制團(tuán)隊(duì)對(duì)平面式轉(zhuǎn)位方案進(jìn)行了精心的分析論證，并研發(fā)了相應(yīng)的測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行在軌工作載荷及轉(zhuǎn)位全時(shí)序試驗(yàn)驗(yàn)證，確保了實(shí)驗(yàn)艙轉(zhuǎn)位任務(wù)的有序、安全、可靠。

關(guān)注3

小轉(zhuǎn)臂讓實(shí)驗(yàn)艙轉(zhuǎn)得穩(wěn)、停得準(zhǔn)

據(jù)介紹，此次轉(zhuǎn)位動(dòng)作主要由配置在實(shí)驗(yàn)艙上的轉(zhuǎn)臂機(jī)構(gòu)以及核心艙節(jié)點(diǎn)艙上的轉(zhuǎn)位基座擔(dān)綱完成。位于實(shí)驗(yàn)艙上的轉(zhuǎn)臂機(jī)構(gòu)，它以流暢的操作讓重達(dá)23噸的實(shí)驗(yàn)艙起得柔、轉(zhuǎn)得穩(wěn)、停得準(zhǔn)、對(duì)得順。

首先，轉(zhuǎn)臂需要捕獲安裝在核心艙上的轉(zhuǎn)位基座，也就是將“手”輕輕搭到核心艙上并實(shí)現(xiàn)剛性連接，此時(shí)，對(duì)接機(jī)構(gòu)解鎖，實(shí)驗(yàn)艙與核心艙之間處于柔性連接狀態(tài)；隨后，轉(zhuǎn)臂緩緩起動(dòng)，在兩分鐘內(nèi)以肉眼難以察覺的速度實(shí)現(xiàn)艙體緩慢起動(dòng)，并逐漸提高至全速轉(zhuǎn)動(dòng)。

哪怕是在全速轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，“小臂”的運(yùn)動(dòng)速度也很低，且不能出現(xiàn)“急剎”“點(diǎn)剎”的現(xiàn)象，這樣低速且勻速的運(yùn)轉(zhuǎn)模式可以有效降低對(duì)空間站組合體的擾動(dòng)。在即將到達(dá)側(cè)向停泊點(diǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)臂開啟“制動(dòng)”模式，為了避免電機(jī)斷電可能帶來的“急剎車”，轉(zhuǎn)臂上安裝了緩沖耗能裝置，既可以避免大慣量沖擊造成“小臂骨折”，又能在三分鐘內(nèi)快速消耗艙體轉(zhuǎn)位帶來的動(dòng)能，使實(shí)驗(yàn)艙能夠精準(zhǔn)地停在預(yù)定的側(cè)向?qū)游恢谩?br/>

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