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我实验室多项技术助力问天实验舱对接天和核心舱
发布人:纪军红  发布时间:2022-08-08   浏览次数:10

7月24日,中国空间站问天实验舱在海南文昌航天发射场发射升空,入轨后顺利完成状态设置。于25日3时13分,成功对接于天和核心舱前向端口,这是我国两个20吨级航天器首次在轨实现交会对接,也是空间站有航天员在轨驻留期间首次进行空间交会对接。


实验舱灵巧机械臂升空助力空间站建设,“双臂合一”后可实现空间站三舱操作。


问天实验舱上的灵巧机械臂由刘宏院士、谢宗武教授团队和中科院长光所联合研制。机械臂长度约5米,最大负载可达3吨,安装在问天实验舱的气闸舱段外部,通过抱爪结构的末端作用器与目标适配器相连,实现与舱体间电气和信息的互联互通。同时,机械臂可以通过问天实验舱外部的目标适配器完成舱外的爬行和固连,实现覆盖整个实验舱舱段的操作维护。


实验舱的灵巧机械臂不仅能够完成航天员出舱活动支持、舱外状态检查等任务,也可以结合其自身运动灵活、定位精准的优点,执行各类舱外载荷和平台设备的安装、拆卸、维护和照料等精细操作。同时,它也可以通过一个机械臂转接件与10米长的核心舱机械臂组合起来,实现双臂间电气和信息的互联互通。“双臂合一”后,整个机械臂系统可达范围能够拓展为14.5米,活动范围可直接覆盖空间站3个舱段,满足了跨舱段、全空间站大范围的不同位置精细作业需求,为我国空间站在轨建造提供了有力保障。



据悉,连接两个机械臂的转接件已于2021年11月7日由神舟十三号航天员乘组顺利安装在核心舱外侧,其中,连接实验舱灵巧机械臂的部分由刘宏院士、谢宗武教授团队和中科院长光所联合研制。


空间站实验舱灵巧机械臂发射状态


空间对接机构地面测试系列装备圆满完成任务,确保空间对接任务万无一失。


问天实验舱发射对接,是空间站首次在有人的状态下迎接航天器来访对接。


问天实验舱轴向全长17.9米,超越了国际空间站的任意舱段,比天和一号核心舱的轴向长度长1.3米,该舱段是世界上轴向长度最长的单体载人航天器。这一新型式大尺寸大惯量的航天器对接,是我国空间对接领域的新任务、新挑战。


由赵杰教授团队研制的空间对接机构地面测试系列装备,通过参数化载荷配置,使对接过程动能瞬时等效,确保这一特殊对接工况的准确模拟和高效验证,圆满完成空间对接机构研制各阶段的地面测试任务,确保此次空间对接任务万无一失。


金属橡胶技术应用于长五B遥三火箭,助力问天实验舱发射成功。


姜洪源教授团队研制的HIT-1型金属橡胶阻尼环再次成功应用于长征五号B遥三运载火箭发射任务,助力问天实验舱发射圆满成功。


该阻尼环作为发动机重要结构件,应用于芯一级火箭发动机遥测信号传输系统,解决了发动机测控系统的抗震减振技术难题,有效减轻火箭大过载、大震动对信号传输装置带来的负面干扰,提高了信号连续传输的稳定性,为液氧煤油发动机的正常工作提供了支撑。


金属橡胶阻尼环以金属丝为原材料,不仅具有耐高低温、大温差及大过载的优良性能,而且具有橡胶一样的弹性。该研究团队结合航空航天不同的背景需求,从理论分析、研发设计、工艺制备、实验验证及质量保证等全方位进行了系统深入研究,金属橡胶技术已成功助力天问一号火星探测器发射、嫦娥五号探测器发射和长征七号遥四运载火箭发射。