航天员4次出舱4次用到机械臂,“任督二脉”已通,还剩最后的考验 足加个度

2022-04-24 14:52:11

航天员4次出舱4次用到机械臂,“任督二脉”已通,还剩最后的考验

2021年12月26日18:10时~12月27日0:55分,中国空间站航天员又执行了一次出舱任务,航天员叶光富搭乘机械臂转移到了任务位置,航天员翟志刚则通过舱壁扶手自由移动到了任务位置。

此次出舱时长为6个多小时,主要任务是给位于小柱段下方的全景相机C增加一个20厘米长的支架,扩展全景相机C的视野,然后对多种科学设备性能进行再次验证,飞天航天服,大机械臂等。

这是中国航天员叶光富的首次出舱,是神舟13号航天员的第2次出舱,是中国空间站入轨以来的第4次出舱,也是中国人在2021年的最后一次出舱。

中国航天员不负众望,翟志刚和叶光富又一次出色地完成了出舱任务,多家媒体对出舱过程进行了现场直播,如果大家还没看够,2022年将有更多的出舱活动,我们只需要拭目以待就好。

大家有没有发现,中国空间站航天员每次出舱都用到先进的机械臂,4次出舱机械臂被使用4次,2021年11月,中国空间站的“任督二脉”已通,现在机械臂还剩下最后的考验。

中国空间站机械臂实际上有两个,一个是大机械臂,另一个是小机械臂,设计寿命都为10年,10年寿命完全可以满足中国空间站建造的需求,再说了,实际使用寿命要远远越过设计寿命。

现在,正在天和核心舱上作业的是大机械臂,大机械臂是中国空间站主要机械臂,重700多公斤,臂长10.2米,大机械臂由三个肩部关节、一个肘刘关节和三个腕部关节构成,两站再加上两个末端执行器。

采用“3肩+1肘+3腕 ”结构,大机械臂拥有7个自由度,可以精准地转移到任何一个任务位置,安全无死角,末端转移速度为0.3米/秒。为了防止机械臂与物体相撞,每一处关节都具有极敏感的触觉神经。

别看中国空间站大机械臂总重量只有700多公斤,但是它的最大负载量达25吨,也就是说,即便把它放到地面上,通电后也可以举起25吨重的物体。

大机械臂的用途实在是太多了,可以像一条毛毛虫那样,在空间站舱室外壁上爬来爬去,哪里有末端执行器接口,大机械臂就可以来到哪里。

大机械臂可以将航天员和携带的科学仪器送到指定位置,也可以进行舱外货物搬运,甚至可以进行“舱位转移”和代替航天员来进行舱外作业。

神舟13号航天员将于2022年4月中旬返回地面,当神舟13号与天和核心舱分离后,大机械臂将进行升空以来最复杂的一项技术考验-“舱位转移”实验,把天舟2号货运飞船从一个对接口转移到另一个对接口。

目前,天舟2号货运飞船位于天和核心舱的前向接口上,大机械臂将有可能把天舟2号转移到天和核心舱下方接口,“舱位转移”操作主要由大机械臂来完成,天舟2号货运飞船无须启动引擎系统。

“舱位转移”实验是大机械臂的最后一项技术考验,在考验通过后,天和核心舱将迎来天舟4号货运飞船,大机械臂也会等来问天实验舱和梦天实验舱,还有它的“小兄弟”小机械臂。

小机械臂长约5米,既可以独立作业,也可以跟10米长的大机械臂连接成一个整体,就像变形金刚一样,组成一个更长的机械臂,牵引距离一下子可扩展到15米,大大增加了机械臂的活动范围。

2021年11月7日,神舟13号航天员出舱的主要任务就是为在小柱段上安装大小机械臂的级联装置。

级联装置安装后,大机械臂可以通过级联装置前往问天实验舱和梦天实验舱,实验舱上的小机械臂可以通过级联装置来到天和核心舱,大小机械臂也可以通过级联装置组成一个更大的机械臂。

有人将中国空间站安装级联装置比喻成是打通了“任督二脉”,这比喻真的是太恰当了,有了级联装置,大小机械臂可以来个“双剑合璧”,那么中国空间站的功能就更强大了。有趣有料的科学内容请关注唯一的微信公众号:有趣探索

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