发布时间:2023-04-02 点此:27次
天宫空间站首次出舱活动不论是任务规模还是出舱时间都创造了我国航天的新纪录,并开启了常态化组织太空出舱活动的序幕。 距离神舟十二号航天员乘组激动人心的首次出舱任务已经半月有余,各种渠道的视频、图像信息可以说是不胜枚举,但却鲜有完整记录解读此次事件的文章,笔者今次就试着抛砖引玉。
神舟十二号航天员乘组执行天宫空间站首次出舱任务当天, 从刘伯明打开气闸舱舱门的8点11分算起,至当天下午14点57分舱门关闭,太空出舱时间总计6小时46分钟。
由于出舱准备工作繁多,加上出舱任务时长限制,为了万无一失航天员们将准备工作前置部署,当天凌晨三点起床,四点就进入出舱准备流程,此一阶段工作按照计划是耗时二至三个小时。 出舱准备工作的重点自然是穿着重约130公斤的舱外航天服,对比神舟七号出舱任务中应用的飞天舱外航天服,此次使用的是第二代产品。 新一代舱外服的优势是各身体部位关节更灵活,舱外航天服手套甚至可以抓握0.5厘米直径的物体,出舱自主保障时间达到了8小时。航天员身高适应范围也由飞天一代的1.65m至1.8m放宽至1.6m至1.8m。
与神舟七号短短数十分钟的出舱任务不同,天宫空间站首次出舱就是七个多小时(包括进出气闸舱时间),空间站组合体绕地球一圈大约是90分钟,在整个出舱任务中航天员需要在阴影区累计待上几个小时,因此二代舱外航天服加装了照明组件,同时还有高清摄像机组件。 执行空间站首次出舱任务的航天员是02号刘伯明与03号汤洪波,指令长01号聂海胜坐镇核心舱机械臂操控台提供支持。 在出舱任务序列中刘伯明是航天员a,穿着带有红色条带的舱外服。
汤洪波则是航天员b,穿着带有蓝色条带的舱外服。 航天员进出太空都需要经过气闸舱(节点舱)这个交通枢纽,天和一号核心舱分为大柱段、小柱段、节点舱三部分,大柱段主要是工作区,小柱段则是生活区, 节点舱虽然身段最小但功能强大,它不仅可以用于对接神舟与天舟两型飞船,还可以靠泊两个22吨级大型实验舱,同时节点舱也兼职气闸舱,航天员就是由此进出太空。 天宫空间站总计有三个气闸舱,天和一号节点气闸舱只是其一,明年将要发射的问天实验舱Ⅰ还有一个人员专用气闸舱,与天和一号对接后,以问天实验舱气闸舱为主气闸舱,同时两个气闸舱互为备份。
梦天实验舱Ⅱ也将于明年发射,它也有一个货物专用气闸舱,作为实验载荷进出空间站的通道。 两名航天员从气闸舱进入太空需要“三关一开”,即关闭神舟十二号与核心舱相连的轨道舱舱门、核心舱小柱段与气闸舱之间的双向承压舱门,以及舱外航天服背包门,并开启出舱舱门。 关闭三道门之后,两名出舱航天员身着舱外服在气闸舱内进行大流量冲洗与吸氧排氮。
所谓大流量冲洗指的是“航天服大流量氧气冲洗模式”,就是将航天服内空气转变为纯氧环境,吸氧排氮则是为了预防航天员体内氮气在舱外服内0.4个大气压下溢出,降低减压病风险。 在完成各舱门密封性检查与大流量冲洗后,气闸舱进入泄压程序。 与十三年前神舟七号气闸舱将空气直接排入太空不同,天和核心舱气闸舱选择的是循环复用模式 。就是将气闸舱空气转移至核心舱临近舱段的气瓶内,待航天员完成出舱任务返回时再将空气回流气闸舱。
这样做的好处是,除了可以节省宝贵的气体资源,还可以消除类似神舟七号气闸舱向太空释放气体导致的航天器姿态扰动问题。 出舱航天员待在气闸舱内的大部分时间是通过“脐带”为舱外航天服提供电能、供氧通风、温控液冷等功能支持,待出舱准备工作一切就绪后,刘伯明使用舱门钥匙打开位于气闸舱第三象限的出舱舱门。 十三年前神舟七号实施我国首次太空出舱任务时由于气闸舱内外压差的原因导致舱门打开过程非常坎坷,翟志刚事后披露,我是玩命地在那儿开门拉那个舱门,那真是全力,那咋拉也拉不开,那劲太大了,当我用撬棍把这个舱门撬开一条缝的时候,就是一个成语“心花怒放”。 吸取前次任务教训,天和一号气闸舱的舱门钥匙没有像神舟七号那样设置在舱门中心位置,而是设置在一侧,同时增加了助力手柄,因此舱门打开得非常顺利,甚至用“轻松”一词形容都是贴切的。
就在出舱航天员进行准备工作的同时,停靠于核心舱小柱段外壁的天和机械臂也开始运作,并最终将机械臂一端的末端执行器运动至脚限位器安装点。 刘伯明打开出舱舱门后,先是给舱门套上保护罩,目的是避免舱门剐蹭破坏舱外航天服与舱门自身的气密性。 尔后刘伯明单手举着脚限位器,另一只手扶着出舱口环形扶手探出了身体,并将脚限位器对接安装于机械臂末端执行器的一侧。紧接着,就是将用于挂载设备工具的舱外操作台安装在脚限位器的一侧。
完成脚限位器安装后地面飞控中心发出指令“ 请02抓好环形扶手,组合体将进行姿态控制 ”。 谈到姿态控制就需要提到稍早前航天员在气闸舱内进行出舱前准备工作时,空间站就实施了一次较大幅度的姿态控制,即 由“连续偏航飞行”转“三轴对地稳定” 。 天宫空间站通常以连续偏航模式飞行,该模式下空间站组合体可以随时调整自身飞行姿态,快速灵活地以最佳角度接受太阳的照射,从而最大限度获取充足的电能供应。
执行出舱任务之所以转换为三轴对地稳定模式,是因为当太阳入射矢量与轨道面的夹角小于一定角度后,需要转换飞行姿态以保证空间站组合体能源平衡与安全飞行。 热控管理与安全飞行密切相关,尤其是神舟十二号载人飞船的热控管理,因为执行出舱任务期间节点舱处于真空状态,轨道舱舱门关闭,无通风管道与神舟飞船相连。此种情况如果继续以连续偏航模式飞行,神舟载人飞船的热控管理压力将更大。
天宫空间站采用的是无推进剂消耗的姿态控制方案 ,在核心舱大柱段前锥段有6个控制力矩陀螺,每个陀螺里都有高速旋转的转子,通过改变转子的旋转轴输出力矩,进而实现空间站的姿态控制,只消耗电能不消耗推进剂。 在空间站组合体进行姿态控制的同时,坐镇核心舱的聂海胜提醒刘伯明打开舱外服面罩,此时空间站已经运行至阴影区。 聂海胜所说的“面罩”指的就是舱外服面窗4层结构最外层的“滤光面窗”,其作用类似太阳眼镜,主要在阳照区使用,在阴影区则需要打开。 舱外服面窗四层结构依次是,滤光面窗、防护面窗、压力面窗、压力面窗。
防护面窗可以在轨更换,用于防止剐蹭挤压破坏面窗结构,两层压力面窗中间充氮气,效用是隔热与防结雾。 舱外航天服在太空如同独立的航天器,也需要完备的防护能力,尤其是在200摄氏度温差环境下确保航天员的安全是出舱任务的重中之重,通过多层防热结构为主的被动热控手段,加上以水升华器为主的主动热控手段, 舱外航天服通过多种技术手段合力形成了真空防护、高低温防护、辐射防护的全要素防护能力 。 空间站舱外操作台安装后,机械臂紧接着移动至“上臂点”,尔后刘伯明登上机械臂末端执行器侧面安装的脚限位器上,随后向地面报告“已站上机械臂,目前与舱体没有任何连接”。
随后机械臂继续移动至“接设备点”,站上机械臂的刘伯明将在此处固定紧急装置主体,并测试紧急制动装置,该装置的操作按钮非常显眼,就在舱外操作台上。 与此同时地面向03航天员汤洪波也发出了指令“ 请03出舱,并进行舱外自主转移 ”。 两名航天员此次出舱的实际作业任务是对全景摄像机a进行抬升,该摄像机位于核心舱第四象限大柱段与小柱段之间的控制力矩陀螺附近。 与刘伯明通过机械臂转移方式不同,汤洪波是通过主路径扶手自主爬行至作业点。
两名航天员兵分两路,转移方式的难点各有不同,机械臂转移考验心理调控能力,自主爬行转移则对体能要求更高。 汤洪波首先从跨舱段(气闸舱与小柱段)长扶手出发,然后通过纵向扶手转移至小柱段第四象限,再之后通过一系列横向扶手转移至作业点,空间站外表面的每一个扶手都有自己的编号, 航天员舱外自主转移过程中始终有一个防漂挂钩系于扶手,以确保绝对安全。 自主转移路径上的每一处关键位置都有节点舱(气闸舱)方位路标,这是为了确保航天员在遭遇突发危险状况时可以快速判断方位,从而回到气闸舱这个唯一的救生通道。
理论上人们都会认为乘坐机械臂转移的02航天员刘伯明会率先到达作业点,实际上却是自主爬行转移的03航天员汤洪波先到达作业点。 这是因为机械臂辅助航天员大范围转移功能首次启用,在参数设置上出于安全考虑偏保守,只用到了设计转移速度的五分之一。 �。
1、准备好1把电动螺丝刀和1支φ4起子头。2、用母指往下压电动螺丝刀的轴帽,使得卡起子头的钢珠弹回,轴心漏出。
3、放下起子头对准卡位,松开轴帽安装完毕。
4、拉一拉起子头判断是否安装到位。5、确定安装OK后通电电动螺丝刀即可锁付螺丝。
电动螺丝刀作为机械部件,正常工作离不开电批电源,电批电源为电动螺丝刀提供能量及相关控制功能。 带动马达的转动。
由于电动螺丝刀马达的参数不一样,在电批电源输出同等功率的情况下,转速会不一样。
电动螺丝刀使用教程:1、将电动螺丝刀插入合适的电源如家用电220V,具体看您买的是哪种电动螺丝刀,有的电动螺丝刀到也是装电池的如12V,24V,36V,这种无需另接电源2、索螺丝选择正转,退螺丝选择反转,正反转详见说明书,并仔细观察电动螺丝刀,空转先试用下就可以知道了3、按电动螺丝刀开关按钮及开始工作,工具在操作运转中,严禁切换正反开关,改变运转方向。4、工具连续使用三个月应清洗维修一次,要注入适量的润滑脂,各部位螺钉不可松动。
工具/原料
电螺丝刀、刀头。
1、准备好1把电动螺丝刀和1支φ4起子头。
2、用拇指往下压电动螺丝刀的轴帽,使得卡起子头的钢珠弹回,轴心露出。
3、放下起子头对准卡位,松开轴帽安装完毕。
4、拉一拉起子头,判断是否安装到位。
5、确定安装好后通电,电动螺丝刀即可使用。
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