中国空间站机械臂有多牛?舱外爬行、捕获飞行器,美国感到恐怖
2017年10月,一枚神秘的太空拾取球正被社交媒体频繁分享着。
这也是为数不多几次,我国的太空装备被公开展示。
其实不难看出,它其实是我国那颗不甘在太空拾拾闲置的“大手”,非常像机械臂。
而这个机械臂最有可能应用的就是将要建成的中国空间站。
导语
作为航天器和太空站的支撑拐杖,我国已经拥有属于自己的机械臂技术,也将机械臂作为一项重要的技术。
美国在航天技术领域是最强的,但在拥有新机械臂的时候不禁有嫉妒的情绪,甚至怀疑我国的技术水平。
对此,我国有媒体员用“中国空间站机械臂有多牛?美国感到恐怖”来吸引大家的眼球。
中国空间站的机械臂比美国的臂膀还要有灵气?
那么这么有自己的“心思”的机械臂又是有着怎样哪些能力?## 一、机械臂的设计。
成为宇航中的要员。
中国的空间站拥有多个舱段,由于用一次性运输的太空飞船载运航天元的舱段数量有限,所以航天员袵入驻空间站,要多次将航天员送上空间站的航天器返回地球后,才能将空间站一并送上空间。
然而,这些舱段送上空间后,空间站中间的空间就变得十分狭小,那么在这样的情况,航天员如何才能装配起这几个“大乐高”?
![](https://www.shijiezz.com/data/attachment/portal/202406/27/xu44rlnq0gp.png)
这个问题就交给机械臂,它可以在舱外进行装配,解决这个问题。
然而机械臂不仅仅有进行装配,还有抓人和扛货物的任务,那么就需要机械臂达到全能的程度。
在中国的工程师们的精心设计下,中国的空间站机械臂最终成型。
这台机械臂是由一块中长厚 的电力薄膜和陶瓷金属而构造而成。
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这块薄膜的一个特点就是,薄,只保留了金属主要的结构,其他多余,比如保温层,充电的电池,都拆除了。
而电力薄膜是比较好弯曲的,它可以轻松的弯曲,还有一个特点,就是材质比较轻,很大程度上减少了航天飞船的重量,减轻了飞船的轨道运行的油耗。
不仅如此,电力薄膜搭载了非常多的传感器,这些传感器可以接收外部空间传来的各种信息信号,同样还可以发射同样的信息出去,起到非常大的作用。
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在中国的空间站舱段安装的时候,机械臂有着非常重要的作用,就是进行舱段的对接。
那么这个对接并不是连接的一样,而是两次,也就是两步的操作。
第一步就是将舱段从太空飞机上先拿下来。
同时,由于舱段十分大,机械臂的长度也有限,所以无法一次将舱段拿下来。
所以在拿下舱段的时候,机械臂会先拿下一头,绕过来将另外一头拿下来,进行部件的装配。
而在进行装配前,机械臂会先在舱段上安装另外一个与机械臂的结构相同的部件,用于连接两段的关节。
机械臂的设计和执行都十分完美,将两段先一次将一段装配起来,在进行第二次拖运的时候,将两端进行装配连接或是对接后,将两段舱段合在一起。
这样虽然耗时长了一些,但是可以保证舱段的装配成功。
这台机械臂还有一个亮点就是,它的长度和重量十分的小巧。
它是可以自由对折的,这样在没有对折之前的长度是7.7米长,如果对折之后的长度只有4米多。
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那么在舱外操纵机械臂的时候,就可以克服电力薄膜的灵活性,起到更好的效果。## 二、机械臂的多项能力。
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巧妙的设计下,中国的空间站机械臂可以游刃有余的应对数量多,重量也很重的航段的对接。
除此之外它还有着别具一格的能力。
在舱外的工作都是比较危险的,此时一台机械臂就可以代替航天员进行比较危险的工作。
而中国的空间站的机械臂不仅仅是可以完成任务,同样还有着优秀的技能,进行舱外活动支持。
当太空飞船抵达空间站的时候,在舱外没有气压,太空的环境,所以空间飞船是无法停止的,也就没有停车的环节。
所以这个时候,机械臂的最大功能就是抓住空间飞船,阻止它进行飞行继续的飞行,所以机械臂有着十分火爆的头脑和反应的特点,这就是非常重要的。
在抓捕空间飞船的过程中,好像一个有着敏捷的侦查员一样,不断的追逐着空间飞船,十分的感人。
抓捕飞船的时间长短,也是要根据飞船的飞行状况来的。
时间可能短到数分钟,也有可能长达几个小时。
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再有,机械臂真的是太多能力了,还有一个不得不说的,那就是它的护航特性。
在太空并不是安全的,很多小东西都会对太空站造成威胁,所以机械臂还有护航特性,这就是“爬行机械臂”,可以在舱外进行爬行,检查太空站的设备有没有受到搞破坏的情况,进行维护工作。
很有可能,空间站中收到某些微小的小撞击,可能并没有受到大的影响,但是慢慢的可能就会遗留下大问题。
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所以机械臂的爬行能力非常重要,空间站日常的维护工作,基本上也都是由机械臂来完成。## 三、技术的挑战。
机械臂不仅是一个有着高技术的代名词,同样机械臂的技术,就是一个有着千千万万航天工作者辛勤劳动结晶。
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电力薄膜的材料,也是经过不断的试验和检验才最终确定下来的,所以机械臂中蕴藏着多少辛勤、汗水和付出。
机械臂能带给人类的还不只有帮助,可能会带来更多的挑战,这也是科技不断的进步的表现。
首先就是极端的空间的环境条件,有“极端”的条件,其实是一件幸福的事情,因为他给人类制定出更多的挑战。
由于在太空中没有气的压力,所以会造成很大的温度差,而机械臂中的电力薄膜是无法承受太低的温度,就算是经受住高温的洗礼,但是长期的低温侵袭,还是逃不过被电力薄膜被击中的命运。
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同样还有化解的高辐射的能力,也是非常有限的,所以要解决这个问题,还需要更多的科研人员进行解决。
其次就是进行操作精确的能力,早在十来年前,美国就研发出自己的国际空间站机械臂,其主要功能就是进行抓行星表面土壤和矿物样本,支持科研人员进行研究。
但是这台机械臂的操作精度,只有厘米级,这也导致它抓取到的样本,可能不够精准和准确,所以在探测数据上,还要多多的在进行验证。
所以我国的空间站机械臂也是有着厘米级别的操作精度,要进行抓取,对于科学研究来说,是一个非常重要的步骤,同样这个挑战也是非常大的。
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还有一个不可忽视的飞行器的维护难题,这台机械臂的价值和作用,显而易见,它就是维护这个空间站维护飞行器,并且能够完成一系列的任务。
但是机械臂的生命并不是永恒的,同样在其不断的使用中,可能会给它带来老化,如果机械臂无法维护,将会严重的影响到飞行器的使用,甚至造就航天员的生命安全。
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结语
2013年我国首次提出了组建空间站的计划,并且在2021年初,我国已经将空间站的主体部件全部运送到轨道上,进入国际空间站的开启新时代,带领人类共同探索太空。
而在中国空间站的机械臂,也是在世界上屈指可数的,这不仅仅是机械臂的性能和技术,还有机械臂的设计和各种能力,可以在很大程度上起到非常大的作用。
我国的机械臂不仅仅受到世界各国的高度评价,更是对世界臂膀的认知的刷新,也是在促进全球的太空技术的合作和发展上,起到重要的作用。
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