国家标准计划《空间站机械臂操作对象接口要求》由 TC570(全国载人航天标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中央军委装备发展部。
主要起草单位 北京空间飞行器总体设计部 。
49 航空器和航天器工程 |
49.020 航空器和航天器综合 |
编号 | 语种 | 翻译承担单位 | 国内外需求情况 |
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1 | EN | 北京空间飞行器总体设计部 | 国际空间站的SSRMS能够移动至国际空间站的许多部分,用来抓取航天飞机、大质量运输舱段。ERA是欧洲航天局(ESA)与俄罗斯航天局(RSA)合作研制的机械臂,用于维护国际空间站俄罗斯舱段的运行,用于安装、展开或更换太阳动力平台上的太阳翼,操作有效载荷以及辅助航天员执行出舱维修任务。日本的JEM/RMS机械臂系统主要用于保障舱外设施实验,可进行部件在轨更换任务。国际空间站上的每种机械臂均有不同的操作对象,操作对象均是合作目标,其接口固定,其操作对象根据机械臂的接口进行相应设计。 中国空间站共配置有两种机械臂:核心舱机械臂和实验舱机械臂,两臂可单独工作,也可组合形成组合臂完成大范围载荷转移、安装和维护等操作。根据目前空间站的任务规划,机械臂操作任务几十种。中国空间站在运营阶段将面向国内和国际合作对象,将来面向国际合作还有其他种类的航天器和实验载荷,需要固化机械臂操作对象接口。 目前国内相关标准包括载人航天工程专项标准CMS76-2021《空间站机械臂接口》(已发布)和国军标GJBXXX《空间站对来访飞行器接口要求 第4部分:机械臂服务》(立项编写中),两项标准均明确了机械臂的组成及大臂和小臂接口要求,但是由于标准属性,只能用于国内,不能满足空间站任务拓展国际化和商用使用需求。本标准的制定将面向国际合作和国外航天员使用,明确机械臂大臂、小臂、组合臂及面向航天员接口,建立面向空间站机械臂国际化和商业使用的标准规范。 |
中国空间站已经进入在轨运营阶段,机械臂配合舱外作业是空间站运营的主要方式,机械臂操作任务包括:悬停飞行器的捕获、舱外状态检查、大型设备安装更换维护、舱外货物的搬运、载荷照料、微小飞行器的释放等几十种操作对象。
随着空间站任务的拓展,后续空间站合作对象将涉及国际合作飞行器、国际航天员、实验载荷及民用和商用的各种操作对象和用户等。
为了满足来访飞行器和科学实验载荷以及航天员等用户与空间站机械臂的接口设计和使用需求,需要空间站机械臂从机械臂任务能力、操作对象范围、质量特性、布局、机械、供电、热、信息、视觉、航天员等接口要求方面明确对操作对象的接口要求。
空间站机械臂作为航天员出舱支持和科学实验载荷操作的重要系统,面向国际化合作和多样性载荷,需要统一的接口要求指导操作对象的接口设计工作,确保接口匹配、正确,因此,建立面向国际合作和多样性载荷操作的空间站机械臂操作对象接口要求标准的意义在于: 1、满足空间站国际合作来访飞行器和实验载荷及航天员使用需求,规范接口设计; 2、满足国内民用和商业实验载荷和小型飞行器抓捕释放等机械臂使用需求,增强通用性; 3、固化机械臂操作对象接口设计要求,提高机械臂操作任务的可靠性和安全性。
本标准适用于中国空间站合作的机械臂操作对象。主要技术内容包括:机械臂任务能力、操作对象范围、质量特性、布局、机械、供电、热、信息、视觉和航天员等接口要求。 具体内容详见标准草案。