航天员也用“电动螺丝刀”?中国空间站舱外维修

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相比于空间站本身带给人们的科幻感和视觉冲击力，在出舱工作的直播画面里，舱外维修工具显得更贴近生活。

他们多次深入生产一线与技能工人交流，来完善自身在产品设计和工程应用中的知识体系，仔细分析每一个使用工况、精确模拟每一个运动轨迹、深入探讨每一个故障模式，果然收获满满。

集体的力量擦出智慧火花，年轻的头脑迸发不竭灵感，无畏的精神凝聚攻坚合力。

他所在的航天科技集团五院总装与环境工程部舱外维修工具研制团队，全程参与了航天员出舱天地一体技术支持工作。直播画面中助力航天员舱外维修的工具，就是由这支团队研制完成的。

“以这种心情去工作，追求产品的完美就是自然而然的事情。”对于每件工具，设计师们都会进行至少三轮演练:第一轮，从航天员操作角度出发，在脑内从头到尾推演执行任务全过程，并结合出舱工作场景不断完善设计方案;第二轮，在设计图纸的基础上，用计算机建立仿真模型并验证设计功能;第三轮，在工效学评价中与航天员面对面沟通，争取把所有细节做到尽善尽美。

任务初期，设计师仅凭文献中不甚详尽的思路难以产出优质方案，研制工作一度陷入瓶颈，经过多方面调研与探索，头脑活、点子多的他们另辟蹊径，把目光从维修工具本身转移到空间站总装工作中:技能工人们既然能在地面把空间站建设好，那他们对空间站“在轨建设”工作内容是否也有较深的理解呢?

3年多时间，研制团队完成了中国空间站核心舱、问天实验舱36类238件舱外维修工具的自主研制，累计上行总重量达509千克。科技创新没有捷径，他们从零起步，实现了我国在轨舱外维修工具从无到有的突破。伴随着空间站结构的逐渐完整，他们坚持深耕在轨维修技术、持续打造太空出舱精品，助力舱外维修工具“家族”不断壮大。

团队先后攻克工具功能、环境适应性等方面的多项技术难点，承研过程中共完成产品初、正样文件编制626份，图纸2565份。每一种工具不仅经过了高低温试验、力学试验等严苛考验，还被送到航天员手中进行充分模拟验证，研制团队交出的这份答卷得到了总体单位及航天员系统的高度认可。

此外，设计师还对舱外操作台的材质进行了更改，使得其质心降低、转动惯量有效减小;对安装端头进行了形状优化，便于航天员更顺畅地把舱外操作台插入工具箱的安装座内……围绕取放工具这个“小环节”，设计师就讨论、修改了数十次，只因“还能更好”。

在这个团队，必须有“事业高于一切”的精神，才能坚持走下去。没有瞻前顾后，没有踯躅畏难，他们怀揣信念从零起步，一步一个脚印坚定走向胜利终点。

源于生活，精于生活

由于发射时火箭对航天器的包络限制，相机抬升支架等舱外结构不能直接展开到位，需要后续由航天员出舱进行调整与维护。舱外维修工具就像航天员的“机械伙伴”，直接影响出舱任务能否顺利进行。研制团队结合航天员以往的使用体验反馈，包含舱外电动工具在内的“机械伙伴”经过多次迭代设计，正朝着更可靠、更好用、更多功能的方向升级。

人都是“磨”出来的，这项任务“逼”着每个人快速成长为设计、试验、加工的“多面手”。

中青报·中青网记者 邱晨辉

【来源:中国青年网】

2021年7月4日，神舟十二号航天员执行首次出舱活动，随着最后一颗安装螺钉的拧紧，全景相机抬升支架安装完成--这是空间站舱外电动工具的首次亮相。2022年9月1日，作为此次空间站维修任务的“骨干选手”，舱外电动工具再次不辱使命，配合航天员完成了出舱设备拆装工作。

研制团队连续几周，目不转睛地复核航天员在轨仿真位姿变化的每一幅场景，精准定位舱外电动工具在轨应用的20余种在轨温度变化工况，最终圆满完成舱外电动工具的设计工作。

舱外维修工具研制团队成员的平均年龄只有32岁。从接下这张“军令状”开始，从未有人打“退堂鼓”，他们早就下定决心，要以战斗者的姿态迎接挑战。

假设自己就是航天员

年轻的团队迸发不竭力量

最终看着航天员快速、顺畅的操作，大家才放下心来。

面对紧张的研制进度，设计师们与总体单位密切配合，仔细询问航天员的感受，数次升级方案，结合仿真模拟技术，最终确保航天员在半出舱的状态下就能够完成取放，有效提升了操作便捷性和安全性。

文章来源：《工具技术》 网址: http://www.gongjujishu.cn/zonghexinwen/2022/0903/691.html