11月7日在北京航天飛行控制中心拍攝的神舟十三號航天員翟志剛、王亞平同時(shí)在艙外操作的場(chǎng)景 新華社發(fā)

11月8日1時(shí)16分，經(jīng)過(guò)約6.5小時(shí)的出艙活動(dòng)，神舟十三號航天員乘組密切協(xié)作，圓滿(mǎn)完成出艙活動(dòng)全部既定任務(wù)，航天員翟志剛、航天員王亞平安全返回天和核心艙，出艙活動(dòng)取得圓滿(mǎn)成功。

此次出艙活動(dòng)中，由航天科技集團五院抓總研制的空間站核心艙機械臂再次閃亮登場(chǎng)，托舉航天員到達指定位置開(kāi)展出艙操作，順利完成了機械臂級聯(lián)裝置的安裝工作，為后續實(shí)現擎天巨臂的組合打下扎實(shí)基礎。

空間站機械臂：我國航天事業(yè)發(fā)展新領(lǐng)域

空間站機械臂是我國航天事業(yè)發(fā)展的新領(lǐng)域之一，融合了機、電、熱、控制、光學(xué)等多個(gè)專(zhuān)業(yè)，這也更加凸顯了雙臂組合轉接件的研制難度。隨著(zhù)我國空間站建設順利推進(jìn)，雙臂組合轉接件將幫助兩個(gè)形態(tài)截然不同的機械臂完成轉接，保證組合機械臂具備承載更大載荷進(jìn)行大范圍轉移的能力。

航天科技集團五院作為空間站機械臂的抓總研制單位，在關(guān)鍵技術(shù)、原材料選用、制造工藝、適應空間站環(huán)境的長(cháng)壽命設計等方面做出突破和創(chuàng )新，不斷向世界展示著(zhù)中國智慧和中國力量。

“大臂＋小臂”四兩撥千斤

此次出艙活動(dòng)的“主角”——機械臂級聯(lián)裝置由雙臂組合轉接件和懸掛裝置組成，是空間站機械臂實(shí)現組合動(dòng)作的關(guān)鍵裝備，凝結著(zhù)五院空間站研制隊伍的智慧和汗水。其中，雙臂組合轉接件更是被空間站型號研制人員形象地比喻為“宇宙級機械臂轉接頭”。

航天科技集團五院空間站機械臂飛控負責人高升介紹，空間站機械臂由核心艙機械臂（大臂）和“問(wèn)天”實(shí)驗艙機械臂（小臂）組成。按照空間站關(guān)鍵技術(shù)驗證階段的任務(wù)規劃，實(shí)驗艙機械臂將隨“問(wèn)天”實(shí)驗艙一起發(fā)射入軌，并將在太空中與核心艙機械臂完成“大小臂在軌組合”的亮眼操作，而實(shí)現組合的關(guān)鍵裝置就是雙臂組合轉接件。由于長(cháng)度為10米的核心艙機械臂和長(cháng)度為5米的實(shí)驗艙機械臂“體型”差異較大，因此端口設計也有較大差別。

如何做好兩個(gè)機械臂的對接，完成適應性強、操作難度更大的任務(wù)，對研制團隊是一個(gè)巨大的創(chuàng )新難題。為此，五院研制團隊一次次開(kāi)展方案論證，一輪輪進(jìn)行設計優(yōu)化，將小小的“宇宙級機械臂轉接頭”從創(chuàng )意變成了“四兩撥千斤”的科技神器。它不僅有助于完成兩個(gè)機械臂的接口互連，更實(shí)現了兩者間電氣和信息的互通，在太空環(huán)境中安全打通兩個(gè)機械臂之間的“任督二脈”。

未來(lái)空間站機械臂可“長(cháng)”達14.5米

在安裝過(guò)程中，首先安裝在核心艙艙壁上的懸掛裝置帶有巧妙的抱爪結構，用于捕獲和存放雙臂組合轉接件，并為它提供供電保證。完成懸掛裝置安裝后，航天員輕推雙臂組合轉接件進(jìn)入卡口位置，懸掛裝置在指令的遙控下，通過(guò)抱爪結構準確地將轉接件抓住，并將其“擁入懷中”。

雙臂組合轉接件和懸掛裝置的關(guān)系好比“刀劍”與“刀鞘”。航天科技集團五院空間站機械臂懸掛裝置主管設計師高翔宇介紹，未來(lái)，當兩個(gè)空間站機械臂開(kāi)展對接工作時(shí)，核心艙機械臂（大臂）將主動(dòng)探向雙臂組合轉接件，通過(guò)末端視覺(jué)相機識別靶標，將其從懸掛裝置上精準取出，進(jìn)而完成與“問(wèn)天”實(shí)驗艙機械臂的組合，形成更長(cháng)、更穩定的靈巧型空間機器人。

屆時(shí)，空間站機械臂可達范圍直接拓展為14.5米，活動(dòng)范圍可直接覆蓋空間站三個(gè)艙段，隨時(shí)可實(shí)現對空間站艙體表面的巡檢。同時(shí)，機械臂在組合對接狀態(tài)下完成在軌任務(wù)后，又要重新分為大小機械臂兩個(gè)部分，此時(shí)雙臂組合轉接件自然是收“刀”入“鞘”，由核心艙機械臂主動(dòng)將雙臂組合轉接件重新放回懸掛裝置中。

據悉，空間站機械臂后續將通過(guò)雙臂組合轉接件實(shí)現兩個(gè)機械臂的組裝，進(jìn)而完成高難度、更加多樣化的任務(wù)目標。

（新華社）