中國電科技術支持中國空間站航天員成功出艙
據(jù)中國載人航天工程辦公室消息,北京時間2021年7月4日8時11分,航天員劉伯明成功開啟天和核心艙節(jié)點艙出艙艙門。截至11時02分,航天員劉伯明、湯洪波身著中國自主研制的新一代“飛天”艙外航天服,已先后從天和核心艙節(jié)點艙成功出艙,并已完成在機械臂上安裝腳限位器和艙外工作臺等工作,后續(xù)將在機械臂支持下,相互配合開展空間站艙外有關設備組裝等作業(yè)。期間,在艙內(nèi)的航天員聶海勝配合支持兩名出艙航天員開展艙外操作。
劉伯明站上機械臂(劉伯明自帶攝像機拍攝畫面)
劉伯明乘坐機械臂進行大范圍轉移前往作業(yè)地點(劉伯明自帶攝像機拍攝畫面)
聶海勝進行機械臂操作
湯洪波艙外作業(yè)(湯洪波自帶攝像機拍攝畫面)
太空漫步,科技支撐。
此次出艙活動備受關注的機械臂,就有中國電科配備的核心器件;在核心艙內(nèi),配套的十余種上百件(臺)傳感器、電機產(chǎn)品,為航天員開展科學實驗和安心生活提供保障;能夠讓我們隔空實施并確保出艙活動圓滿成功的,還有中國電科提供的的測控通信等“看不見”的技術支持。
核心電機
驅動太空“大力神臂”精準抓取
出艙時,航天員在艙內(nèi)控制機械臂。這個堪比“變形金剛”的“大力神臂”是我國首個具有七個自由度的機械臂,工作時最長長度可達18米左右、直徑約4米左右,可以在太空抓取物體,方便設備的對接、安裝、變軌、分離等操作。
為讓它像人類手臂一樣自由靈活運轉,中國電科21所從2009年開始,為航天配套研制天和艙空間機械臂空間驅動組件、高精度位置傳感器等機械臂核心部件及空間站任務其他相關配套電機。歷時十余年,為機械臂成功配套了七個關節(jié)運動驅動組件及高精度位置傳感器、三個末端執(zhí)行器等關鍵設備。
七個關節(jié)驅動組件及高精度位置傳感器類似于人體骨骼、肌肉與神經(jīng)系統(tǒng),通過指令可操作機械臂運動與精確定位,是實現(xiàn)機械臂運動、精確定位的執(zhí)行機構。作為機械臂的核心部件,中國電科研發(fā)人員突破了小型化設計技術、長壽命空間運動部件潤滑技術等關鍵技術難題,具備小體積、大轉矩輸出,可實現(xiàn)定位鎖定功能及目標捕及抓取功能。
某兩款新研混合式步進電動機用于機械臂相機云臺驅動機構,為空間站在茫茫太空中的保持“耳明眼亮”提供驅動力。
此外,某款行星齒輪減速混合式步進電動機用于核心艙電動閥門組件的驅動部件。該產(chǎn)品具有體積小、重量輕、帶屏蔽功能、環(huán)境適應性能力強等特點,并突破了接地功能等技術難點。在實驗過程中,該裝置作用類似于空調(diào)的管路閥門,保障科學實驗順利進行。
系列傳感器精準監(jiān)測艙內(nèi)生活環(huán)境
返回核心艙,為讓航天員在空間站“大房子”里住得安心,中國電科配套了十余種上百件(臺)傳感器及電機產(chǎn)品,可實現(xiàn)對艙內(nèi)環(huán)境、食物、航天員生理指標等的精確檢測。
配備的數(shù)百只傳感器,及時傳輸測量壓力、溫度、濕度、氣體、生理等信號,時刻監(jiān)護航天員身體狀況變化;為密切監(jiān)測核心艙內(nèi)的環(huán)控生保參數(shù),配備的手持儀器可實現(xiàn)艙內(nèi)氣體成分、溫度濕度環(huán)境、空氣流速、PM2.5含量以及火災先導氣體等的精準檢測功能,氫、氧氣體類傳感器能保證實驗艙內(nèi)保持良好的大氣環(huán)境,讓航天員住得安心又舒適;新研制的某款齒輪減速混合式步進電動機用于天和艙環(huán)控生保分系統(tǒng)的去除二氧化碳子系統(tǒng)和微量有害氣體去除子系統(tǒng),通過控制截止閥,為宇航員提供類似于地球的大氣環(huán)境;
配置于天和艙環(huán)控生保分系統(tǒng)泵組件機構的某款步進電動機,在保證水處理循環(huán)系統(tǒng)正常工作的同時,還能做到不產(chǎn)生異常噪音,給宇航員日常生活提供安靜環(huán)境;配備的水中總有機碳(TOC)測試儀,能夠對航天員飲用水中總有機物含量進行實時監(jiān)測,讓航天員在太空中也能喝上純凈、健康、放心的飲用水。
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