2022年11月3日9時(shí)32分，中國(guó)空間站夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙順利完成轉(zhuǎn)位。夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙轉(zhuǎn)位完成，標(biāo)志著中國(guó)空間站“T”字基本構(gòu)型在軌組裝完成，向著建成空間站的目標(biāo)邁出了關(guān)鍵一步。

夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙轉(zhuǎn)位完成，標(biāo)志著中國(guó)空間站“T”字基本構(gòu)型在軌組裝完成 本文圖均為中國(guó)航天科技集團(tuán)供圖

實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)位功能的產(chǎn)品，正是由中國(guó)航天科技集團(tuán)八院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“八院”）研制的轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)。據(jù)八院透露，轉(zhuǎn)位期間，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙先完成相關(guān)狀態(tài)設(shè)置，再與空間站組合體分離，之后采用平面轉(zhuǎn)位方式經(jīng)約一小時(shí)完成轉(zhuǎn)位，與天和核心艙節(jié)點(diǎn)艙側(cè)向端口再次對(duì)接。預(yù)計(jì)今天下午，神舟十四號(hào)航天員乘組將進(jìn)入夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙。按計(jì)劃，后續(xù)將開(kāi)展空間站組合體基本功能測(cè)試和評(píng)估。

中國(guó)空間站夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙順利完成轉(zhuǎn)位的動(dòng)態(tài)模擬圖

當(dāng)前的中國(guó)空間站組合體示意圖

對(duì)得準(zhǔn)：錐桿式讓捕獲、對(duì)接更自由

八院專(zhuān)家介紹，轉(zhuǎn)位的第一步是進(jìn)行對(duì)接，也就是通過(guò)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)，將夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙和天和核心艙連接起來(lái)。

夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙上的轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)采用的是錐桿式對(duì)接方式。團(tuán)隊(duì)在轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)臂的前段設(shè)置了一個(gè)捕獲桿，就如同“花蕊”一般被包裹在三個(gè)導(dǎo)向片形成的“花瓣”中。當(dāng)捕獲機(jī)構(gòu)向基座靠近時(shí)，兩個(gè)產(chǎn)品的六個(gè)導(dǎo)向片將進(jìn)行初步定位。隨后，如“花芯”般的錐桿由驅(qū)動(dòng)組件推出，在拉簧組件的配合下，使其能夠在一定范圍內(nèi)擺動(dòng)，保證了與基座連接鎖定的自適應(yīng)性，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠讓轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)具備完美的捕獲、對(duì)接能力。

靈活動(dòng)：“剛?cè)岵?jì)”讓轉(zhuǎn)臂平穩(wěn)可靠

其實(shí)，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙從天和核心艙前向?qū)涌谵D(zhuǎn)移到側(cè)向?qū)涌冢⒎窍裎覀兝斫獾摹稗D(zhuǎn)身”一樣簡(jiǎn)單容易。如何讓150公斤的轉(zhuǎn)臂平穩(wěn)帶動(dòng)23噸的夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙順利實(shí)現(xiàn)“轉(zhuǎn)身”呢？

八院介紹，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙轉(zhuǎn)臂上安裝了兩個(gè)驅(qū)動(dòng)部件——關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，這就像我們手臂的兩個(gè)“運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)”一樣，靠近夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙端的是“肩關(guān)節(jié)”，另一個(gè)則是與捕獲機(jī)構(gòu)相連的“腕關(guān)節(jié)”。在兩個(gè)“關(guān)節(jié)”工作時(shí)，它們必須做到從加速到勻速階段的平穩(wěn)過(guò)渡，從而確保運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的穩(wěn)定性。

為了讓夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙能夠具備大慣量負(fù)載下的轉(zhuǎn)動(dòng)能力，此次轉(zhuǎn)位過(guò)程中采用了艙體停控模式，即在轉(zhuǎn)位時(shí)通過(guò)“肩關(guān)節(jié)”做一次啟停，“腕關(guān)節(jié)”做兩次啟停，從而實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)轉(zhuǎn)向。