问天之问(五)精彩亮相!小机械臂完成在轨测试
2022-08-16
来源:载人航天小喇叭
近期,随问天实验舱上行的小机械臂成功完成一系列在轨功能、性能测试,各项指标均表现优异,达到了预期效果。今天,“问天之问”第五话细节满满,为你展示问天实验舱小机械臂在轨测试的全流程。
什么是小机械臂?作为空间站“明星”部件之一,相比于核心舱配备的大机械臂,小机械臂更加精巧,采用了7自由度对称构型,两端各有一个末端作用器;其臂长近6米,有效操作空间约5米,最大负载3吨;可单独使用,也可与大机械臂形成组合机械臂;支持航天员出舱活动、舱外状态检查、舱外货物转移及安装、舱外维护维修、载荷照料、光学设施维护等6项应用任务。
科研人员正在检测小机械臂
小机械臂首次随舱段上行并进行了功能、性能在轨确认,测试内容有哪些呢?让我们一起了解下!
一、火工品解锁
小机械臂在轨测试,首先要做的就是进行火工品解锁。在解锁后,小机械臂就可以加电开始进行各项测试。航天火工装置是以引燃火药、引爆炸药或做机械功的一次性使用的元器件和装置的总称。
二、 产品自检
小机械臂进行解锁后,小机械臂在轨测试逐步展开。科研人员首先对机械臂的各项产品进行检查,其检查内容主要包括了控制器状态确认、关节检查、末端检查等。
三、 单关节展开
单关节展开是对小机械臂的各个关节进行测试,确认关节能够正常展开。在太空完成各项精细操作、巡检等任务需要小机械臂有足够的覆盖面积。为此,需要检测小机械臂上的单关节能否正常展开工作。这就好比人的关节,关节能活动自如,人才能顺利行走。
四、 爬行动作确认
小机械臂在关节展开后,就会在舱壁上进行爬行动作确认,这是机械臂进行舱外作业的重要基础。机械臂爬行看似容易,实则有着许多技术困难。机械臂爬行过程中所对接的适配器长时间暴露在空间环境效应下,会面临老化和退化的风险。为此,科研人员会设计一个自动闭合装置,以保护舱壁上机械臂对接的适配器,但同时也增加了机械臂爬行的难度,所以需要确认其闭合装置可正常运行后,再进行爬行任务。
五、脱离基座
在小机械臂末端对接舱壁上的适配器后,小机械臂的另一个末端需要从基座脱离,这是小机械臂完整迈出的“第一步”。如同走路需要一步一个脚印,当小机械臂的第二个末端脱离基座后,小机械臂才真正意义上实现舱壁“行走”。小机械臂能否从基座顺利脱离,决定着它开展后续任务的能力。
六、太阳翼、出舱口巡检与载荷靶标标定
在小机械臂爬行过程中,会经过舱壁上4个小机械臂适配器,每个适配器就像是小机械臂的“脚印”,小机械臂在途经所有“脚印”后,才能确保每一个适配器点位都得到测试验证。在这个过程中,小机械臂会同时进行太阳翼、出舱口巡检和载荷靶标标定工作,在一切确认无误后,小机械臂会回到原来的位置,形成长期存储构型。
七、联合测试
地面科研人员对小机械臂进行测试确认后,开展航天员、小机械臂、小机械臂操作台的“三方联合测试”,航天员会在操作台面板对小机械臂进行操作测试。这是神舟十四号乘组首次控制、操作小机械臂。
看完这些是不是对小机械臂的在轨测试工作有了初步了解?后续,科研人员还将展开大机械臂在轨测试,测试完成后,大小机械臂将为后续出舱等任务提供支持。可以说,空间站配置的大小两个机械臂,实现了1+1>2的实用功能,满足空间站任务的需求。
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