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“太空泊车”，问天实验舱实现首次在轨转位(2)

2022-09-30 18:38:03 来源：新京报 A+A-

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国际上首次实现平面式转位

为了让问天实验舱的转位过程更加平稳、顺利，航天科技集团八院805所对接与转位研制团队几经论证，并综合对比国际空间站的转位方案，创造性地提出了“平面式转位方案”，这是国际上首次以平面式转位方案完成航天器的转位动作。

魏智介绍，俄罗斯“和平号”空间站采用的是翻转式组装方案，但这一方案在舱体转位到位后，舱体姿态会发生90°的翻转。“我们采用的方案是让问天实验舱在同一平面内进行转位，此时由于质心的运动轨迹也处在一个平面，转位动作对空间站组合体的姿态扰动较小，更易于空间站的姿态控制。”

但相对于翻转式转位方案，平面式转位方案结构设计难度更大，地面试验系统也更为复杂。为了让转位任务一气呵成、一次成功，研制团队对平面式转位方案进行了精心的分析论证，并研发了相应的测试系统进行在轨工作载荷及转位全时序试验验证，确保了实验舱转位任务的有序、安全、可靠。

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小转臂让实验舱转得稳、停得准

据介绍，此次转位动作主要由配置在实验舱上的转臂机构以及核心舱节点舱上的转位基座担纲完成。位于实验舱上的转臂机构，它以流畅的操作让重达23吨的实验舱起得柔、转得稳、停得准、对得顺。

首先，转臂需要捕获安装在核心舱上的转位基座，也就是将“手”轻轻搭到核心舱上并实现刚性连接，此时，对接机构解锁，实验舱与核心舱之间处于柔性连接状态；随后，转臂缓缓起动，在两分钟内以肉眼难以察觉的速度实现舱体缓慢起动，并逐渐提高至全速转动。

哪怕是在全速转动的过程中，“小臂”的运动速度也很低，且不能出现“急刹”“点刹”的现象，这样低速且匀速的运转模式可以有效降低对空间站组合体的扰动。在即将到达侧向停泊点时，转臂开启“制动”模式，为了避免电机断电可能带来的“急刹车”，转臂上安装了缓冲耗能装置，既可以避免大惯量冲击造成“小臂骨折”，又能在三分钟内快速消耗舱体转位带来的动能，使实验舱能够精准地停在预定的侧向对接位置。