一种航天员用舱外工具的人机工效学设计

该文根据中国空间站建造阶段某项出舱活动任务需求,设计了一种专用舱外工具。工具设计过程中,充分考虑了功能需求、设备布局以及空间站舱外人机工效学设计要求,并重点对防漂设计、操作尺寸分析、操作力分析、界面安全性、指示标识和到位反馈、单手操作适应性等方面进行了分析。该工具研制完成后,顺利通过了航天员人机工效学评价。

空间站舱外工具用往复推进机构的设计

根据规划任务需求,设计了一种空间站舱外工具用往复推进机构。介绍了这一往复推进机构的结构和工作原理,并进行了分析计算和试验验证。这一往复推进机构可扩展性强,具有一定的通用性。通过航天员工效学评价,确认这一往复推进机构能够满足航天员舱外单手操作的需求。

载人航天在轨维修舱外电动工具的发展与思考(下)

手枪型电动工具是载人航天开展在轨维修任务等舱外活动必不可少的电动工具之一。梳理舱外活动用手枪型电动工具的扭矩控制器、动力总成、外壳、机构润滑、电控、人机界面及锂离子电池等模块化技术,概括舱外电动工具的持续优化的设计理念,介绍了舱外活动测试与地面验证的专用工具及设施,探讨了舱外电动工具在功能性能协调、空间环境防护、锂电池安全防护、机构润滑以及地面验证试验等方面的研制难点与研究方向,最后对舱外电动工具的未来发展趋势进行展望。

载人航天在轨维修舱外电动工具的发展与思考(上)

舱外电动工具是航天员为空间站等大型航天器实施在轨维修,保证航天器长寿命运行的必要工具。概述了舱外电动工具的研究背景与工作环境;介绍了早期空间电动工具的发展;分析了以哈勃望远镜、国际空间站等航天任务所使用的舱外电动工具的技术特点;总结了舱外电动工具的发展与研究方向,提出中国开展舱外电动工具相关研究应关注维修任务体系与工具的统筹规范、工具的高可靠性设计方法等,并应加强模块化手枪型电动工具的研究。

空间站电动工具开关按钮性能退化特性加速寿命试验与可靠性评估

面向中国空间站在轨寿命评估与延寿需求,以舱外电动工具开关按钮为对象,开展综合考虑在轨长期贮存与短期作业交替影响的加速寿命试验,设置多温度水平,研究开关按钮性能退化特性和失效机理,并采用基于伪寿命分布的可靠性评估方法开展评估工作。加速寿命试验结果显示:开关按钮在50℃和80℃温度下出现按压力松弛现象,按压力退化与时间呈线性关系;在110℃和140℃温度下出现卡滞、卡死和润滑脂溢出现象,且按压力迟滞量在贮存后期显著增大。可靠性评估结果显示:开关按钮满足10年寿命末期可靠度0.9954的指标要求。文章所述研究方法可为空间站内其他长期贮存单机的可靠性评估提供借鉴。