أين يمكنك العثور على أبعاد المتلاعبين بالفضاء؟ تصميم بوران: الأنظمة الموجودة على متن الطائرة

2:10 03/10/2016

1 👁 984

ربما شاهد الجميع الصور مرة واحدة على الأقل. ما هو برأيك أهم عنصر فيه؟ مساحات المعيشة؟ وحدات المختبر؟ لوحات مضادة للنيزك؟ لا. يمكنك الاستغناء عن أي وحدة. لكن بدون المتلاعبين بالفضاء - لا شيء. إنها تعمل على تفريغ وتحميل السفن، والمساعدة في الإرساء، والسماح بتنفيذ جميع الأعمال الخارجية. بدونهم المحطة ميتة.

لقد منح التطور الإنسان متلاعبين مثاليين بشكل مذهل - الأيدي. بمساعدتهم يمكننا خلق المعجزات. إبهام، على عكس الباقي، والمفاصل المرنة تحول اليدين إلى أداة مثالية تقريبًا. فلا عجب أن يستخدم الإنسان يديه كنموذج أولي للعديد من الهياكل الميكانيكية. والمتلاعبون بالفضاء ليسوا استثناءً. ليس هناك الكثير منهم.

النظام المحمول الأكثر شهرة (والمستخدم حاليًا في محطة الفضاء الدولية) هو MSS، وغالبًا ما يُطلق عليه اسم Canadarm2، على الرغم من أن Canadarm2 في الواقع ليس سوى أحد عناصره. تم تطوير النظام من قبل الشركة الكندية MDA Space Missions بتكليف من وكالة الفضاء الكندية وكان تطويرًا أكثر جهاز بسيطكندارم، يستخدم في المكوكات الأمريكية.

في قريباًومن المفترض أن يذهب إلى الموقع نظام "منافس"، وهو الذراع الروبوتية الأوروبية (ERA)، الذي طوره متخصصون من المركز الأوروبي لأبحاث وتكنولوجيا الفضاء، ومقره في نوردويجك الهولندية. ولكن أول الأشياء أولا.

مابل ليف

يتكون نظام MSS من ثلاثة مكونات رئيسية: المعالج الرئيسي (SSRMS، المعروف أيضًا باسم Canadarm2)؛ مناول الأغراض الخاصة (SPDM، المعروف أيضًا باسم Dextre) ونظام قاعدة الخدمة المتنقلة (MBS).

MBS هي في الأساس المنصة الأساسية التي تم تثبيت المتلاعبين عليها. إنه يوسع بشكل كبير منطقة تغطية Canadarm2. عند تركيب "الذراع" على محطة MBS، فإنها تكتسب قاعدة متحركة قادرة على التحرك على طول سطح المحطة على قضبان بسرعات تصل إلى 2.5 سم/ثانية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن ربط الأوزان بـ MBS - وبالتالي، بعد أن أخذ وزنًا واحدًا، يمكن للمناول "إيقافه" على MBS والوصول إلى وزن آخر.

إن المناول الرئيسي للنظام هو في الواقع نظام SSRMS بطول 17.6 مترًا ومجهز بسبعة مفاصل آلية. يبلغ وزنه 1800 كجم، ويمكن أن يصل الحد الأقصى لوزن الحمولة التي ينقلها المعالج إلى 116 طنًا (!). ومع ذلك، في غياب الجاذبية، فإن هذا ليس عددًا كبيرًا؛ فهو محدود في المقام الأول بتأثير قوى القصور الذاتي.

أثناء مهمة STS-134، يقوم مناول المكوك Canadarm بنقل البضائع إلى مناول ISS Canadarm2 - منصة نقل وتخزين للتثبيت على المحطة المدارية.

العنصر الأكثر إثارة للاهتمام في النظام هو Dextre، وهو مناور تلسكوبي ذو ذراعين يشبه الإنسان تقريبًا. ظهر على محطة الفضاء الدولية في وقت لاحق - في عام 2008 في مهمة STS-123. ظاهريًا، يشبه ديكستر رجلًا مقطوع الرأس يبلغ طوله 3.5 مترًا وطول ذراعيه 3.35 مترًا، ومن المثير للاهتمام أنه يمكن ربط الجزء السفلي بكل من MBS وCanadarm2 نفسه، وبالتالي إطالته بشكل أكبر والسماح بعمليات أكثر دقة.

في نهايات أذرع Dextre، تم تركيب آليات OTCM (آليات تغيير الأدوات/ORU) مع أدوات إمساك "فكية" مدمجة وكاميرا تلفزيون وأضواء كاشفة. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي الآليات على مقبس للأدوات القابلة للتبديل، والتي يتم تخزينها في "الجسم".

بشكل عام، فإن الجمع بين MBS وCanadarm2 وDextre يجعل من الممكن "إغلاق" احتياجات معظم المحطة - نقل البضائع بأحجام مختلفة، ووحدات الإرساء، ونقل رواد الفضاء من نقطة إلى أخرى. يوجد لكل وظيفة أدوات "مرفقة" مختلفة. توجد لوحة التحكم الرئيسية في وحدة American Destiny، التي تم تفعيلها في فبراير 2001، واللوحة الثانوية موجودة في وحدة مراجعة Cupola الأوروبية (التي تم تركيبها في عام 2010).

MSS قادر تمامًا على تفريغ المكوكات ونقل رواد الفضاء أثناء السير في الفضاء وإرساء وحدات جديدة. لكن نظام مناور واحد لا يزال غير كاف - خاصة بالنظر إلى النمو التدريجي لمحطة الفضاء الدولية وظهور المزيد والمزيد من الوحدات والمختبرات الجديدة. لذلك، بالنسبة لوحدة Kibo، التي تم إطلاقها في عام 2008، قام اليابانيون بتطوير مناور خاص بهم مصمم لتلبية الاحتياجات المحلية.

دائرة حمراء

كل شيء بسيط للغاية: مع زيادة عدد الوحدات، يتوقف MBS ببساطة عن "الوصول" إلى أطراف مختلفة من محطة الفضاء الدولية. بالإضافة إلى ذلك، في بعض المواقف، هناك قائمة انتظار كاملة لاستخدام نظام المناور. وبالتالي، فإن الوحدات الجديدة لتلبية احتياجات المختبرات المتواضعة للغاية تتطلب "أيدي" مستقلة.

المقارنة المرئية: المناور السفلي هو SSRMS (Canadarm2)، والمناور العلوي هو JEMRMS الياباني. إن القيام بمهمة تعاونية يشبه تناول الطعام بعيدان تناول الطعام.

العلامة الأولى في هذا المجال كانت مناور JEMRMS، حيث JEM هي وحدة التجربة اليابانية (وحدة تجريبية يابانية)، وRMS هو نظام مناور عن بعد (نظام مناول متحكم فيه). يتم تثبيت JEMRMS فوق بوابة وحدة Kibo ويسمح بتحميل المعدات أو إخراجها.

يتكون JEMRMS من عنصرين - "اليد" الرئيسية (الذراع الرئيسي، MA) والعنصر المساعد، المصمم للأعمال الدقيقة (Small Fine Arm، SFA). يتم تثبيت "الذراع" الصغير فوق الذراع الكبير - تمامًا كما يمكن أن يكون Dextre استمرارًا لـ Canadarm2. في جوهره، يعد المناول الياباني نسخة أصغر ومبسطة من موضوع MSS، ويتم التحكم فيه من وحدة محلية واحدة ويؤدي المهام ضمن احتياجاته المحدودة.

اثنا عشر نجمة

إذا حكمنا من خلال الاتجاهات الناشئة، في غضون 10 إلى 15 عامًا، ستكون محطة الفضاء الدولية "متضخمة" بالمتلاعبين الصغار، مثل القنفذ بالإبر. علاوة على ذلك، فإن كل واحد منهم سيقلل من الدور العام لـ Canadarm2 الأصلي، مما يخلق منافسة صحية. على وجه الخصوص، في شتاء 2013-2014 (تم تأجيل الإطلاق عدة مرات، تم تحديد موعد جديد مبدئيًا في ديسمبر) ستطير وحدة أخرى "مثقلة" بمناور إلى المحطة.

يتم تثبيت روبوت Dextre (SPDM) على طرف مناور Canadarm2 - وهذا يسمح للأخير بأداء مهام أكثر حساسية، وللأول بتوسيع نطاق العمل بشكل كبير.

هذه المرة ستكون الوحدة روسية - وهذا هو مجمع المختبرات متعدد الوظائف "Nauka"، وسيكون المناور أوروبيًا. تم إنشاء ERA (الذراع الروبوتية الأوروبية) في مركز أبحاث وكالة الفضاء الأوروبية في مدينة نوردفيك الهولندية. وعمل العشرات من المهندسين من جميع أنحاء العالم على الروبوت.

يتيح لك ERA نقل الأحمال الصغيرة (التي يصل وزنها إلى 8 أطنان) داخل الوحدة وخارجها. بالإضافة إلى ذلك، تم تكييف المناور لحمل رواد الفضاء وإمساكهم أثناء الرحلة الأعمال الخارجيةمما سيوفر الوقت بشكل جدي عند التحرك في الفضاء الخارجي. من الأسهل بكثير أن يتم رميك على الفور بمساعدة مناور بدلاً من "الزحف" لفترة طويلة وبعناية على طول سطح الوحدة. في تكوينه الأولي، أُطلق على ERA لقب "تشارلي شابلن" لشكله "الجسم" المميز عند طيه.

ومن المثير للاهتمام، أنه على سطح الوحدة سيكون هناك العديد من أدوات التثبيت للمناول، و"الذراع" "ذو وجهين"، أي أنه متماثل، وفي كلا الطرفين توجد مآخذ يمكن استخدامها لتثبيت الأدوات، أو يمكن أن تعمل كمثبتات. وبالتالي، لا يلزم تثبيت ERA بشكل صارم في مكان واحد. يمكنه "الانتقال" بشكل مستقل إلى موقع آخر عن طريق تثبيت أحد الطرفين هناك أولاً ثم فك الطرف الآخر من نقطة التثبيت الأصلية. في الأساس، يمكن لـ ERA "المشي".

ينفذ مناور Canadarm2 المهمة الرسمية الأولى كجزء من محطة الفضاء الدولية: حيث يقوم بإحضار مقصورة غرفة معادلة الضغط المشتركة Quest إلى وحدة American Unity (المهمة STS-104)

المناور لديه ثلاثة قطاعات. يوجد في الوسط مفصل مرفق يعمل في مستوى واحد، وفي الأطراف يوجد مجموعة من "المفاصل" يمكنها تغيير موضع "الذراع" في مستويات مختلفة. يبلغ الطول الإجمالي للمعالج عند نشره 11 مترًا، بينما تبلغ دقة تحديد موضع الكائن 5 مم.

مطرقة و منجل

ولا بد من القول إن المتلاعبين في محطة الفضاء الدولية لديهم تاريخ يمتد إلى الماضي، عندما لم تكن هناك محطة الفضاء الدولية بعد. على وجه الخصوص، تم تطوير Canadarm2 على أساس التقنيات التي تم اختبارها على مناور آخر - Canadarm. تم إنشاؤه في أواخر السبعينيات وذهب إلى الفضاء لأول مرة في عام 1981 على متن مكوك كولومبيا (مهمة STS-2).

لقد كان "ذراعًا" بمساحة 15 مترًا مع ست درجات من الحرية. بمساعدة Canadarm - حتى قبل ظهور أنظمة أكثر تقدمًا - تم تركيب وتجميع قاعدة محطة الفضاء الدولية بأكملها وما إلى ذلك. لسنوات عديدة، لم يكن Canadarm هو المناول الفضائي الرئيسي فحسب، بل كان الوحيد الذي يحتوي على عدة قطاعات أي أنه مبني على مبدأ اليد البشرية. وكانت آخر مهمة استخدمته هي STS-135 في يوليو 2011؛ اليوم يمكنك رؤيته فقط في المتحف. على سبيل المثال، يتم الاحتفاظ بنسخة من المكوك إنديفور في متحف الفضاء الكندي في أوتاوا.

ولكن هناك سؤال يطرح نفسه. تتعاون روسيا اليوم بنشاط مع الدول الأخرى في مجال استكشاف الفضاء. ما هي المتلاعبين الذين تم استخدامهم، على سبيل المثال،؟ في التسعينيات، كانت هذه "Canadarms" على وجه التحديد، حيث تم إطلاق برنامج المكوك الروسي الأمريكي المشترك في عام 1994. وقبل ذلك، كانت أهم أجهزة تشغيل مير هي رافعات ستريلا (GSt).

واليوم، يتم استخدام رافعتين من طراز "ستريلا" في الجزء الروسي من محطة الفضاء الدولية. في التصميم، فهي تختلف بشكل أساسي عن المتلاعبين القطاعيين - لديهم تصميم تلسكوبي بطول 15 مترًا. يمكن أن يتقلص ويدور، لكنه يتمتع بدرجات حرية أقل بكثير من Canadarm أو ERA. بالإضافة إلى ذلك، تم تجهيز كل وحدة من وحدات "مير" بذراع آلي مزود بقابض - وهو ما يشبه مناور رافعة صغير بدون أجزاء. تم استخدامها في المقام الأول لتركيب وحدات المحطة الجديدة.

ومع ذلك، بالنسبة لبوران، قام المعهد المركزي للبحث والتطوير للروبوتات وعلم التحكم الآلي التقني بتطوير نظير سوفيتي لـ Canadarm - مناور ستورك. في التصميم، لم يكن مختلفا عمليا عن Canadarm - نفس درجات الحرية الست، وصلتين من ألياف الكربون خفيفة الوزن ("الكتف" و "الكوع"). لكن "ستورك"، المثالي من الناحية الفنية، لم يكن محظوظا.

وتم تعليق برنامج بوران بعد رحلة تجريبية واحدة فقط، لم يتم خلالها تركيب الذراع الآلية. "اللقالق" لم تستخدم قط في الفضاء؛ علاوة على ذلك، فإن تطوراتهم لم تخدم حتى احتياجات مير ومحطة الفضاء الدولية. ونتيجة لذلك، تم اختبار هذا المناور بنجاح على المنصة، لكنه ظل أحد المشاريع واسعة النطاق غير المكتملة في الحقبة السوفيتية.

صنع يدوي

من خلال تنظيم المعلومات، يمكننا أن نستنتج أنه مع زيادة عدد البلدان المشاركة في محطة الفضاء الدولية، سيزداد تنوع المتلاعبين أيضًا. في البداية اكتفوا بـ "Canadarm" واحد (و"Mir" - "Strela")، ثم تطلبت محطة الفضاء الدولية نظامًا موسعًا - ظهر Canadarm2 وDextre. الآن، تتطلب كل وحدة جديدة نظام الشحن الخاص بها - وهذه هي الطريقة التي تم بها تطوير JEMRMS وERA. بمرور الوقت، سيتعين على القطاع الروسي أيضًا الانخراط في تطوراته الخاصة، خاصة وأن هناك تقنيات تم إنشاؤها واختبارها لصالح Aist.

تصميم

الطلاء الأبيض للهيكل، الذي يعمل كجهاز ثرموستاتي للحفاظ على درجة الحرارة المطلوبة للمعدات في ظروف الفراغ، يمنع درجة حرارة اليد من الارتفاع تحت أشعة الشمس ويبرز ضد برودة الفضاء عندما تكون اليد في الظل.



	410 كجم (905 رطل)
سرعة الحركة	التفريغ: 60 سم في الثانية محملة: 6 سم في الثانية
طفرات الذراع العلوية والسفلية	مادة مركبة من الكربون
	ثلاث درجات من الحركة (الملعب / الانعراج / لفة)
	درجة واحدة من الحركة (الملعب)
	درجتان من الحركة (درجة الانحراف/الانعراج)
تحكم اليد الترجمة	حركة الذراع اليمنى والأعلى والأسفل للأمام والخلف
وحدة تحكم يدوية دوارة	يتحكم في درجة ميل الذراع وتدحرجه وانحرافه

استغلال

تم استخدام كندارم لأول مرة على متن مكوك الفضاء كولومبيا أثناء المهمة. اس تي اس-2في عام 1981. أثناء تشغيله، شارك مناور كندارم في 50 مهمة وأكمل 7000 دورة حول الأرض، وعمل دون أي فشل. . تم استخدام المناور للإمساك بالتلسكوب هابلونقل وتفريغ أكثر من 200 طن من مكونات محطة الفضاء الدولية ونقل رواد الفضاء.

بعد حادث مكوك الفضاء "كولومبيا" (رحلة اس تي اس-107) في أوائل عام 2003، قام مجلس التحقيق في حوادث كولومبيا (CAIB) بتشكيل تفويض لتحسين برنامج المكوك. كان أحد متطلبات وكالة ناسا هو تطوير وظيفة إضافية ("زوج") لنموذج Canadarm نظام استشعار بوم المداري(OBSS)، والتي يجب أن تحتوي على أدوات لفحص السطح الخارجي لنظام TSR السفلي للمكوك قبل العودة. استنادًا إلى التكنولوجيا والخبرة التي اكتسبتها MDA (Spar Aerospace سابقًا) في إنشاء عدة أجيال من المناورات الفضائية، طورت MDA امتدادًا لمكوك الفضاء: ذراع آلي قادر على إجراء عمليات تفتيش في المدار لأنظمة الحماية الحرارية للمكوك. كان لشريط ملحق الفحص (IBA) دور رئيسي في فحص نظام الحماية الحرارية للمكوك.

معلومات عامة

يعتمد قضيب الفحص على حلول Canadarm الموجودة وهو في الأساس نفس التصميم، باستثناء أنه تم استبدال مفاصل الذراع بمحولات من الألومنيوم، مما يؤدي إلى تثبيت المحولات بشكل فعال في المهد. تم تصميم رأس السهم لإيواء مجموعة من أجهزة الاستشعار والتفاعل معها لتقييم نظام الحماية الحرارية للمكوك.

كان وزن IBA يبلغ 211 كيلوجرامًا (بدون أجهزة استشعار)، وطوله حوالي 15 مترًا، وكان تقريبًا بنفس حجم Canadarm الخاص بالمكوك. وهكذا، تم وضع IBA على متن السفينة، حيث كان من المقرر في الأصل تركيب "آلية التثبيت" المستعملة. في المدار، سوف يقوم المكوك Canadarm و Canadarm2 التابع لمحطة الفضاء الدولية بالتقاط IBA باستخدام الكلاّب

وسائل دعم العمل بالحمولة: مع "Aist" نظام مناور على متن الطائرة

تم تطوير مناور المركبة الفضائية بوران في المركز العلمي الحكومي - المعهد المركزي للبحث والتطوير للروبوتات وعلم التحكم الآلي التقني (معهد البحوث المركزي SSC التابع لـ RTK في الاتحاد الروسي) (سانت بطرسبرغ). تم تنظيم هذه المؤسسة في أواخر الستينيات على أساس مكتب التصميم التجريبي لعلم التحكم الآلي الفني.

د لإجراء الاختبارات، أنشأ المعهد منصة فريدة من نوعها (الصورة على اليمين). يتم وضع المناور، المصمم للعمل في الفضاء الخارجي، على منصة مدعومة بوسادة هوائية. وبطريقة مماثلة، يتم فحص وممارسة حركة الأحمال المختلفة في ظل ظروف انعدام الوزن الاصطناعي. يبلغ الطول الإجمالي للمناور (في وضع النقل "الممتد") 15 مترًا، ويعمل في ثلاث مستويات وله ست درجات دوران من الحرية. يتكون نظام المناول الموجود على متن المركبة المدارية (OSM) من مناورتين يزن كل منهما 360 كجم - المناولين الرئيسيين والاحتياطيين. يتم تركيب قابض في نهاية كل مناور، والذي يحمل الحمولة ويحركها، بينما يراقب المشغل تقدم العملية باستخدام كاميرتين تلفزيونيتين مستقلتين تدوران في طائرتين، ويضيء ضوء كشاف القابض والموقع المطلوب على المناول. السطح الخارجي للمركبة الفضائية أو المحطة المدارية.

يتميز مناور بورانوفسكي بتصميم حركي مشابه لمناور مكوك الفضاء (RMS). بالإضافة إلى ست درجات حرية دورانية، فهي تتمتع بدرجة نقل واحدة (للتثبيت الأولي في مقصورة الشحن بالسفينة مع إغلاق أبواب مقصورة الشحن). إن وصلات المناولة ("الكتف" و"الكوع") مصنوعة من قضبان مفصلية مصنوعة من مواد مركبة خفيفة ولكن متينة (ألياف الكربون)، والتي تتكيف مع ظروف الفضاء مع التغيرات الحادة في درجات الحرارة.

يتم التحكم في المناور من خلال مفتاح متصل بمحركات الارتباط ومجمع الكمبيوتر الرقمي الموجود على اللوحة (ONDC)، والذي يسمح باستخدام أوضاع تحكم متعددة.

في وضع التحكم اليدوي يتم التحكم في تصرفات المناور بواسطة المشغل باستخدام مقبضين على لوحة التحكم الخاصة بالمناور الموجودة على الجدار الخلفي في حجرة التحكم في مقصورة السفينة. يضمن أحد المقبضين حركة المناور نفسه، والآخر متصل مباشرة بالقابضين. يتحكم المشغل في العملية باستخدام نظام التلفزيون عن بعد المذكور بالفعل.

في وضع التحكم الآلييعمل المعالج وفقًا للبرنامج المضمن في BCVC. وفي الوقت نفسه، يقوم BCVC بتوصيل المناول بالمعدات الموجودة خارج السفينة، وحساب المسار الأمثل والسرعة المطلوبة لحركة القابضات مع الحمولة، ومراقبة تشغيل النظام بأكمله بشكل مستمر، وإذا لزم الأمر، إجراء التعديلات اللازمة.

في وضع تحديد الهدفيمكن للمناول أن يحرك القابضون بشكل مستقل مع الحمولة إلى نقطة محددة مسبقًا في الفضاء.

المقدمة و وضعيه الإستعدادالعمل الذي يتم فيه إرسال أوامر التحكم إلى كل مفصل من المناور.

على عكس نظيره الأمريكي RMS، يتمتع مناور بوران بميزة أساسية واحدة - حيث يمكن التحكم فيه ليس فقط من السفينة المدارية، ولكن أيضًا من الأرض. في هذه الحالة، أثناء عملية العمل من الفضاء، يتم "إلقاء" كمية كبيرة من معلومات القياس عن بعد مباشرةً في مركز التحكم في الطيران الأرضي (MCC)، والذي يتم تحليله ومعالجته على الفور، كما يتم إرسال الأوامر المستلمة بالسرعة نفسها. يتم إرسالها إلى المدار وإدخالها في وحدة الذاكرة الخاصة بالكمبيوتر الموجود على متن الطائرة، حيث يتم نقلها إلى المعالج. وبالتالي، سيتمكن المشغل الموجود في مركز التحكم من تنفيذ العمل في الفضاء الخارجي من على متن سفينة تقوم برحلة أوتوماتيكية بدون طيار.

تحديد
عدد درجات الحرية	6 التناوب
الحمولة، ر	30
منطقة العمل	كرة نصف قطرها 15.5 م
السرعة القصوى، سم/ثانية: مع البضائع بدون تحميل	10 30
دقة تحديد المواقع، سم	3

أما بالنسبة للبرامج الموضوعة في كتل الذاكرة BTsVK، فقد قام المطورون بتوفير تخزينها في الكتل الرئيسية والإضافية. يتيح لك هذا الحل التخطيط لبرنامج الرحلة بمرونة اعتمادًا على وجود أو غياب الطاقم على متن السفينة.

بسبب إغلاق برنامج إنيرجيا-بوران المناول سفينة مداريةلم يتم اختباره مطلقًا في ظل ظروف الطيران الفضائي (لم يتم تثبيته في الرحلة الأولى والوحيدة لمركبة بوران، والرحلة الثانية في ديسمبر 1991، والتي تضمنت اختباره، لم يتم إجراؤها مطلقًا)، ولكن تم وضع نماذج حاسوبية واسعة النطاق على الأرض تم تنفيذها أتاحت لنا تحديد السمات التالية لحركتها:

دتكون حركة المقبض الفارغ مصحوبة باهتزازات بسعة 7-10 سم وتردد 0.5-1 هرتز؛

صعند العمل مع حمولة تبلغ حوالي 1 طن، كان سعة اهتزازات القابض بسبب المرونة الكلية (تتركز المرونة الرئيسية في المفصلات وفي القابض في المكان الذي يتم فيه توصيل الحمل) 50 سم؛

- يكون إيقاف حمولة تزن 1.5 طنًا و6 أطنان مصحوبًا بعملية تذبذبية عابرة مع زمن اضمحلال يبلغ حوالي 2 و4 دقائق على التوالي.

تركيب مناور على متن الطائرة:

معهد موسكو للطيران

(الجامعة الوطنية للبحوث)

تكنولوجيا تصنيع الأجزاء

خلاصة الموضوع:

المتلاعبين بالفضاء

الفن المكتمل. غرام. 06-314

زفيريف م.

التحقق:

بيريجوفوي ف.

موسكو 2013

مناورات وحدات DOK "Mir"

في المجمع المداري طويل المدى (محطة) مير (DOK)، تم استخدام المناورات كجزء من الوحدات، سواء في الوحدات القابلة للاستبدال أو في الوحدة الأساسية. اختلف هؤلاء المتلاعبون في مهامهم وتنفيذهم.

في وحدات Kvant-2 وSpectrum وKristall وPriroda، تم تركيب مناور على أسطحها الخارجية بالقرب من محطة الإرساء الرئيسية. كانت المهمة الرئيسية لـ M هي، بعد الالتحام بالوحدة الأساسية (إلى وحدة الإرساء الطولية PxO)، إعادة إرساء الوحدة إلى وحدة إرساء أخرى، يقع محورها في مستويات التثبيت I-III. الثاني إلى الرابع. تم استخدام نفس المناور لإعادة تركيب الوحدات أثناء تشغيل المجمع. بالنسبة لهذه العمليات، تم تركيب وحدتي إرساء خاصتين على السطح الكروي الخارجي لـ PxO بين مستويات التثبيت بزاوية كروية قدرها 45 0، والتي تم إرساء مناور الوحدة عليها. بعد الالتحام بهذه العقدة، تم فك إرساء الوحدة من عقدة الإرساء الطولية وانتقلت إلى أقرب عقدة إرساء "عمودية" مجانية، تقليديًا إلى I-II أو III-IV. يجب تصنيف هذا المناور على أنه مناور نقل (نقل) يعمل بموجب برنامج من نقطة إلى نقطة.

مناورات الوحدة الأساسية ("Strela")

تشتمل فئة مناولات النقل أيضًا على "نظام الشحن" "Strela" المثبت على الوحدة الأساسية للمجمع. كان الهدف من هذا النظام هو نقل البضائع من الوحدات إلى سطح الوحدة الأساسية. بعد تشكيل التصميم "النجمي" لـ DOK، تم احتلال جميع فتحات الخروج من PHO و المعدات اللازمةكان من الممكن التسليم فقط من فتحات النهاية الثانية للوحدات. لتسهيل عمل الطاقم، تم تركيب "سهمين" على سطح DOK، على طائرتي التثبيت II و IV في الأماكن التي تم فيها تثبيت غطاء الرأس. في الشكل 1. يتم سرد العمل الذي يتطلب مساعدة هذا المناور.

يتم عرض رسم تخطيطي وصورة لـ "السهم" في الشكل 1.

المتلاعبين الميكانيكية المحلية " سهم"، مصنوع على شكل قضيب تلسكوبي منتشر حول محورين، ويستخدم في محطة الفضاء الدولية لتحريك رواد الفضاء على طول السطح الخارجي للمحطة. الرافعات المثبتة على الوحدة "رصيف بحري". يمكن لإحدى الصنابير الوصول إلى الوحدة "زاريا". والآخر يقع على الجانب الآخر ويمكنه "الوصول" إلى النهاية "النجوم".

مناور بوران

ولإجراء الاختبارات، أنشأ المعهد منصة فريدة من نوعها. يتم وضع المناور، المصمم للعمل في الفضاء الخارجي، على منصة مدعومة بوسادة هوائية. وبطريقة مماثلة، يتم فحص وممارسة حركة الأحمال المختلفة في ظل ظروف انعدام الوزن الاصطناعي. يعمل المناول الذي يبلغ طوله الإجمالي (في وضع النقل "الممتد") 15 مترًا في ثلاث طائرات وله 6 درجات دوران من الحرية. يتكون نظام المناول الموجود على متن المركبة الفضائية المدارية (SBM) من مناورتين يزن كل منهما 360 كجم - المناولين الرئيسيين والاحتياطيين. يتم تركيب قابض في نهاية كل مناور، والذي يحمل الحمولة ويحركها، بينما يراقب المشغل تقدم العملية باستخدام كاميرتين تلفزيونيتين مستقلتين تدوران في طائرتين، ويضيء ضوء كشاف القابض والموقع المطلوب على المناول. السطح الخارجي للمركبة الفضائية أو المحطة المدارية. يتميز مناور بورانوفسكي بتصميم حركي مشابه لمناور مكوك الفضاء (RMS). بالإضافة إلى ست درجات حرية دورانية، فهي تتمتع بدرجة نقل واحدة (للتثبيت الأولي في مقصورة الشحن بالسفينة مع إغلاق أبواب مقصورة الشحن). إن وصلات المناولة ("الكتف" و"الكوع") مصنوعة من قضبان مفصلية مصنوعة من مواد مركبة خفيفة ولكن متينة (ألياف الكربون)، والتي تتكيف مع ظروف الفضاء مع التغيرات الحادة في درجات الحرارة.

يتم التحكم في المناور من خلال مفتاح متصل بمحركات الارتباط ومجمع الكمبيوتر الرقمي الموجود على اللوحة (ONDC)، والذي يسمح باستخدام أوضاع تحكم متعددة. في وضع التحكم اليدوي، يتم التحكم في تصرفات المناور بواسطة المشغل باستخدام مقبضين على لوحة التحكم الخاصة بالمناور الموجودة على الجدار الخلفي في حجرة القيادة بمقصورة السفينة. يضمن أحد المقبضين حركة المناور نفسه، والآخر متصل مباشرة بالقابضين. يتحكم المشغل في العملية باستخدام نظام التلفزيون عن بعد المذكور بالفعل.

في وضع التحكم الآلي، يعمل المعالج وفقًا للبرنامج المضمن في BCVC. وفي الوقت نفسه، يقوم BCVC بتوصيل المناول بالمعدات الموجودة خارج السفينة، وحساب المسار الأمثل والسرعة المطلوبة لحركة القابضات مع الحمولة، ومراقبة تشغيل النظام بأكمله بشكل مستمر، وإذا لزم الأمر، إجراء التعديلات اللازمة. في الوضع المستهدف، يمكن للمناول أن يحرك بشكل مستقل القابضون بحمولة إلى نقطة محددة مسبقًا في الفضاء. يتم توفير وضع التشغيل الاحتياطي أيضًا، حيث يتم إرسال أوامر التحكم إلى كل مفصل في المعالج. على عكس نظيره الأمريكي RMS، يتمتع مناور بوران بميزة أساسية واحدة - حيث يمكن التحكم فيه ليس فقط من السفينة المدارية، ولكن أيضًا من الأرض. في هذه الحالة، أثناء عملية العمل من الفضاء، يتم "إلقاء" كمية كبيرة من معلومات القياس عن بعد مباشرةً في مركز التحكم في الطيران الأرضي (MCC)، والذي يتم تحليله ومعالجته على الفور، كما يتم إرسال الأوامر المستلمة بالسرعة نفسها. يتم إرسالها إلى المدار وإدخالها في وحدة الذاكرة الخاصة بالكمبيوتر الموجود على متن الطائرة، حيث يتم نقلها إلى المعالج. وبالتالي، سيتمكن المشغل الموجود في مركز التحكم من تنفيذ العمل في الفضاء الخارجي من على متن سفينة تقوم برحلة أوتوماتيكية بدون طيار.

أما بالنسبة للبرامج الموضوعة في كتل الذاكرة BCVC فقد قام المطورون بتوفير إمكانية تخزينها في الكتل الرئيسية والإضافية. يتيح لك هذا الحل التخطيط لبرنامج الرحلة بمرونة اعتمادًا على وجود أو غياب الطاقم على متن السفينة. بسبب إغلاق البرنامج، لم يتم اختبار مناور بوران مطلقًا في ظروف الطيران الفضائي (لم يتم تثبيته في الرحلة الأولى والوحيدة لبوران، والرحلة الثانية في ديسمبر 1991، والتي تضمنت اختباره، لم تتم أبدًا) ومع ذلك، فإن النمذجة الأرضية واسعة النطاق والنمذجة الحاسوبية جعلت من الممكن تحديد السمات التالية لحركتها:

· تكون حركة المقبض الفارغ مصحوبة باهتزازات سعة 7-10 سم وتردد 0.5-1 هرتز.

· عند العمل بحمولة حوالي 1 طن، كان مدى اهتزازات المقبض بسبب المرونة الكلية (تتركز المرونة الرئيسية في المفصلات وفي المقبض في مكان توصيل الحمولة) 50 سم.

· يصاحب إيقاف حمولة وزنها 1.5 طن و 6 طن عملية تذبذبية عابرة مع زمن اضمحلال يبلغ حوالي 2 و 4 دقائق على التوالي.

يتم اختبار مناور بوران على منصة تحاكي انعدام الوزن.

وحدة مناور الفضاء المداري

تُظهر الصورة أن المناول مثبت على الجانب الأيمن من السفينة ويتم تثبيته في موضع النقل بواسطة ثلاث وحدات تدعم المناول في المفاصل المتحركة للوصلات.

مناور ديكستور

انطلقت سفينة الفضاء الأمريكية إنديفور في 11 مارس الماضي إلى محطة الفضاء الدولية من مركز كيب كانافيرال الفضائي. وتتمثل المهمة الرئيسية لرحلة إنديفور في توصيل وحدة سكنية وروبوت إلى محطة الفضاء الدولية يمكنه أداء مهام في الفضاء الخارجي. ويضم طاقم المركبة الفضائية سبعة رواد فضاء. بعد وقت قصير من الإطلاق، تلقى رواد الفضاء إشارات مثيرة للقلق من محركات توجيه السفينة، ثم، لأسباب لا تزال غير واضحة، اضطروا إلى التحول إلى نظام تبريد احتياطي. ويقدر مسؤولو ناسا أن هذه المشاكل لا ينبغي أن تؤثر على برنامج الرحلة. سيحمل المكوك إنديفور إلى محطة الفضاء الدولية أول مكون من ثلاثة مكونات من وحدة كيبو للسكن اليابانية وذراع الروبوتية الدقيقة Dextre الكندية البالغة تكلفتها 200 مليون دولار، والتي تحتوي على ذراعين آليين للعمل على السطح الخارجي لمحطة الفضاء الدولية.

يشبه ديكستر جذعًا مقطوع الرأس، ومجهزًا بذراعين متحركين للغاية بطول 3.35 مترًا، والجسم الذي يبلغ طوله ثلاثة أمتار ونصف له محور دوران عند "الخصر". تم تجهيز الهيكل بجهاز إمساك في أحد طرفيه، حيث يمكن لـ Canadarm 2 الإمساك به ونقل SPDM إلى أي وحدة استبدال مدارية (ORU) في المحطة. يوجد في الطرف الآخر من الجسم مشغل آلي، مطابق تقريبًا لعضو كاندارم، بحيث يمكن توصيل SPDM بأجهزة الإمساك بمحطة الفضاء الدولية أو يمكن استخدامه لتوسيع وظائف Kandarm2.

يحتوي كلا ذراعي SPDM على سبعة مفاصل، مما يمنحهما نفس المرونة التي يتمتع بها Canadarm 2 مع دقة أكبر. يوجد في نهاية كل ذراع نظام يسمى وحدة الاستبدال المدارية/آلية تغيير الأدوات (OTCM). ويتضمن هذا النظام مقابض مدمجة، ورأسًا قابلاً للسحب، وكاميرا تلفزيون أحادية اللون، وإضاءة خلفية، وموصلًا مقسمًا. والذي يوفر الطاقة، تبادل البيانات ومراقبة الحمولة بالفيديو.

يوجد في الجزء السفلي من جسم Dexter زوج من كاميرات الصور الملونة القابلة للتوجيه مع إضاءة ومنصة تخزين ORU وحافظة للأدوات. تم تجهيز الحافظة بثلاث أدوات مختلفة تستخدم لأداء مهام مختلفة على محطة الفضاء الدولية.

مناور كندارم

كان كندارم عبارة عن ذراع آلية مخصصة في الأصل للاستخدام على متن المركبات الفضائية. تم تشغيل كندارم في عام 1975 وتم إطلاقه لأول مرة في عام 1981، وكان بمثابة تطور تقني كبير في تاريخ رحلات الفضاء البشرية. أظهر كندارم التطبيقات المحتملة للأجهزة الروبوتية في الفضاء، كما أصبح راسخًا في الهندسة في استكشاف الفضاء. تم تصنيع العديد من التكرارات للجهاز لاستخدامها في مهام مختلفة.

يتكون Canadarm من أذرع طويلة يتم التحكم فيها آليًا من قمرة القيادة. يُعرف نظام كندارم رسميًا باسم نظام المناول الدوار عن بعد (SRM)، وهو مصمم لرواد الفضاء لنقل الحمولات داخل المركبة الفضائية أو خارجها. ويمكن استخدامه أيضًا لمهام أخرى، بدءًا من إصلاح تلسكوب هابل إلى تجميع محطة الفضاء الدولية (ISS). تم تركيب الجيل الثاني من الأجهزة "Canadarm-2؟" على محطة الفضاء الدولية.

قد يتم التعاقد على أعمال التطوير في مختلف جوانب رحلات الفضاء من قبل وكالات مثل الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء (ناسا). في حين أن الوكالات غالبا ما تفضل العمل مع الشركات المحلية، فإن التعاون الدولي ليس أمرا غير شائع، كما يتضح من استخدام Canadarm. طلبت ناسا جهازًا يمكن استخدامه للتحكم في نقل الحمولات ومن المحتمل استخدامه في أنشطة أخرى في الفضاء حيث يلزم التقاط الأشياء ومعالجتها. طوال فترة نشرها، لم تفشل نماذج Canadarm المختلفة أبدًا، على الرغم من تدميرها في عام 2003. نتيجة الكوارث الطبيعية.

تم استخدام كندارم لأول مرة على متن مكوك الفضاء كولومبيا خلال مهمة STS-2 في عام 1981. أثناء تشغيله، شارك مناور كندارم في 50 مهمة وأكمل 7000 دورة حول الأرض، وعمل دون أي فشل. وتم استخدام الذراع الآلية للإمساك بتلسكوب هابل، ونقل وتفريغ أكثر من 200 طن من مكونات محطة الفضاء الدولية، ونقل رواد الفضاء.

كان المناور موجودًا في حجرة الشحن بالمكوك، ويتم التحكم فيه عن بعد من المقصورة. لديه 6 درجات من الحرية. يشبه مبدأ تشغيل آلية الالتقاط مبدأ غشاء الكاميرا.

صفات:

الطول - 15.2 م (50 قدمًا)؛

القطر-38 سم (15 بوصة)؛

الوزن بدون حمولة - 410 كجم (900 رطل)؛

الوزن متضمن النظام المشترك-- 450 كجم

تم تثبيت مناور التحكم عن بعد (RMS) "CANADARM" على المكوك الفضائي. من الممكن إنشاء ذراعين من DUM. يد واحدة فقط يمكنها العمل في كل مرة. الغرض الرئيسي من RMS (RMS) هو عمليات النقل:

تسليم الأشياء من OPG، ووضع الأشياء في OPG، وحركة رواد الفضاء المعينين في "مكان العمل البعيد" (VRP) إلى الكائن في OPG؛

ضمان العمليات التكنولوجية:

دعم وتأمين وتحديد موضع الأداة والشخص.

تم تصميم وتصنيع RMS Canadarm بواسطة شركة Spar Aerospace. تطوير وإنتاج العينة الأولى – 70 مليون دولار. تم تصنيع "الأسلحة" الثلاثة التالية بمبلغ 60 مليون دولار. تم صنع ما مجموعه 5 (أذرع 201 و 202 و 301 و 302 و 303) وتم نقلها إلى وكالة ناسا. فقدت الذراع 302 في حادث تشالنجر. عمر الخدمة - 10 سنوات، 100 رحلة.

يظهر الرسم التخطيطي لمناور RMS Canadarm في الشكل 2.

تصميم



	410 كجم (905 رطل)
سرعة الحركة	التفريغ: 60 سم في الثانية محملة: 6 سم في الثانية
طفرات الذراع العلوية والسفلية	مادة مركبة من الكربون
	ثلاث درجات من الحركة (الملعب / الانعراج / لفة)
	درجة واحدة من الحركة (الملعب)
	درجتان من الحركة (درجة الانحراف/الانعراج)
تحكم اليد الترجمة	حركة الذراع اليمنى والأعلى والأسفل للأمام والخلف
وحدة تحكم يدوية دوارة	يتحكم في درجة ميل الذراع وتدحرجه وانحرافه

استغلال

اس تي اس-107 نظام استشعار بوم المداري

معلومات عامة

مناور لفحص خزان وقود المكوك.

معلومات عامة

مناور "عصر".

في عام 2014، من المخطط تركيب مناول ERA (الذراع الروبوتية الأوروبية) على الجزء الروسي من محطة الفضاء الدولية، والذي من المفترض أن يستخدم لإعادة وحدات محطة الإرساء وخدمة غرفة معادلة الضغط. المناور عبارة عن وصلة متماثلة مكونة من 4 وصلات، وتتكون من وصلتين "كبيرتين" ورابطتين "صغيرتين". تحتوي كلا الوصلتين الصغيرتين على مقابض مشابهة لمقابض Canadarm2، والتي تسمح بإرساء ERA مع أي من الوصلات الصغيرة.

مناور ERA الأوروبي.

مناور "كيبو"

يظهر الرسم التخطيطي لوحدة ISS اليابانية JEM في الشكل 4. يتم عرض المعلمات المادية للوحدة في الجدول 3.

وتعد الوحدة التجريبية اليابانية "كيبو"، والتي تعني الأمل، أول مختبر مداري ياباني. يتكون "كيبو" من أربع وحدات:

المختبر العلمي (RM):

هذا هو الجزء المركزي من الكتلة، والذي سيسمح بإجراء جميع أنواع التجارب في ظروف انعدام الجاذبية. هناك 10 كتل تجريبية مثبتة داخل الوحدة. الوحدة نفسها بحجم الحافلة.

وحدة الأمتعة التجريبية (ELM-PS):

إنها تلعب دور منشأة تخزين المعدات التي توجد بها حاويات متحركة. ويمكن نقلها على متن مكوك الفضاء.

وحدة الشحن الخارجية (EF):

إنه دائمًا في الفضاء الخارجي. سيتم استخدامه للتخلص من النفايات. تحتوي على حاويات قمامة قابلة للاستبدال يتم التخلص منها عند امتلاءها.

ذراع المناورة (JEM RMS):

وسوف تخدم كتلة الشحن الخارجية. يحمل الذراع الرئيسي أشياء ثقيلة، بينما يُستخدم الذراع الصغير القابل للفصل في الأعمال الدقيقة. تم تجهيز الذراع المناول بكاميرا فيديو تسمح بالتحكم الدقيق في حركات الذراع.

سيتم أيضًا ربط كتل الأمتعة الصغيرة بجميع الوحدات.

المعلمات المادية:

الجدول 3.

الأدب

1 http://www.myrobot.ru

2 http://www.dailytechinfo.org

3 http://ru.wikipedia.org

4 http://ixof.ru

وثائق مماثلة

آلة أوتوماتيكية تتكون من مناور وجهاز للتحكم البرمجي في حركتها. الغرض وتطبيق الروبوت الصناعي. المخطط الهيكليمناور مجسم. مشاكل ميكانيكا المناول وتحليلها الحركي.

الملخص، تمت إضافته في 12/09/2010

دور أجهزة التحكم والقياس في ضمان جودة المنتجات وقدرتها التنافسية. متطلبات أجهزة قياس الإحداثيات المتنقلة من FARO. ملامح مناورات القياس المحمولة، مبدأ تشغيل الماسح الضوئي بالليزر.

الملخص، تمت إضافته في 03/07/2010

تنظيم الإشراف على عملية آمنةرافعات رفع الأحمال. علامات ومعايير رفض الحبال الفولاذية. التعيين والإذن لأداء العمل بشكل مستقل كمشغل رافعة. تقديم الإسعافات الأولية.

ورقة الغش، تمت إضافتها في 22/11/2011

تطبيق تقنيات الليزر في بناء خطوط الأنابيب. تكنولوجيا لحام المعادن بالليزر. توليف التحكم في الحركة المضطربة للمتلاعبين الآليين. حساب عناصر مصفوفة الخصائص الحركية من خلال إحداثيات الآلية.

تمت إضافة العرض بتاريخ 12/12/2016

الميكنة المتكاملة وأتمتة العمليات التكنولوجية للإنتاج التحضيري والفرز. جهاز استشعار للقياس التلقائي لعرض المواد: مبدأ التشغيل. رسم تخطيطي حركي للمتلاعبين ثنائي المحور لآلات الخياطة CNC.

تمت إضافة الاختبار في 02/07/2016

نقل قطع العمل والأجزاء: تصنيف الطرق وخصائصها المميزة، وتقييم المزايا والعيوب الموجودة. أجهزة التوجيه الخاصة للأجزاء ومعناها ومبادئ التشغيل. المتلاعبين التلقائية.

الملخص، تمت إضافته في 18/04/2011

استخدام المحركات الأيونية للتحليق والطيران بين المدارات في الفضاء الخارجي. تطبيق أنظمة الدفع الكهربائي الفضائية. وضع خطة طريق للعملية التكنولوجية لجزء "غمد الكاثود".

أطروحة، أضيفت في 18/12/2012

استخدام الأنظمة الروبوتية في عمليات تنفيذ الأعمال الروتينية الرتيبة على الحزام الناقل والتي تتطلب دقة عالية. توليف أنظمة لتوليد المسار المطلوب وسرعة حركة المناور وفقًا لخطوط معينة في بيئة Matlab.

أطروحة، أضيفت في 23/01/2015

وصف وتشغيل منتج PN46T وبنيته الداخلية ووظائفه والغرض وأغراض الاستخدام. الخصائص التقنية للمحرك وأوضاع التشغيل الخاصة به. قواعد التشغيل والعوامل الرئيسية المؤثرة على كفاءة الجهاز.

تقرير الممارسة، تمت إضافته في 21/07/2014

تحليل المتلاعبين الروبوتية الصناعية الموجودة. تصنيف الروبوتات الصناعية وميزات تصميمها. قيادة عناصر التصميم. البيانات والحسابات الأولية لتطوير محرك مفصل الكوع لذراع الروبوت. تحليل نتائج الحساب.

ربما شاهد الجميع صورًا لمحطة الفضاء الدولية مرة واحدة على الأقل. ما هو برأيك أهم عنصر فيه؟ مساحات المعيشة؟ وحدات المختبر؟ لوحات مضادة للنيزك؟ لا. يمكنك الاستغناء عن أي وحدة. لكن لا توجد طريقة بدون المتلاعبين بالفضاء. لقد عملوا على تفريغ السفن وتحميلها والمساعدة أثناء الرسو والسماح بتنفيذ جميع الأعمال الخارجية. بدونهم المحطة ميتة.

صيف 2005، رائد الفضاء ستيفن روبنسون يقف على منصة الساق المثبتة على مناور SSRMS، أو Canadarm2 (المهمة STS-114).

تيم سكورينكو

لقد منح التطور الإنسان متلاعبين مثاليين بشكل مذهل - الأيدي. بمساعدتهم يمكننا خلق المعجزات. الإبهام المتقابل والمفاصل المرنة تجعل اليدين أداة مثالية تقريبًا. فلا عجب أن يستخدم الإنسان يديه كنموذج أولي للعديد من الهياكل الميكانيكية. والمتلاعبون بالفضاء ليسوا استثناءً.

ليس هناك الكثير منهم. النظام المحمول الأكثر شهرة (والمستخدم حاليًا في محطة الفضاء الدولية) هو MSS، وغالبًا ما يُطلق عليه اسم Canadarm2، على الرغم من أن Canadarm2 في الواقع ليس سوى أحد عناصره. تم تطوير النظام من قبل الشركة الكندية MDA Space Missions لصالح وكالة الفضاء الكندية وكان بمثابة تطوير لجهاز Canadarm الأبسط المستخدم في المكوكات الأمريكية. وفي المستقبل القريب، من المقرر إرسال نظام "منافس"، وهو الذراع الروبوتية الأوروبية (ERA)، الذي طوره متخصصون من المركز الأوروبي لأبحاث وتكنولوجيا الفضاء، ومقره مدينة نوردفيك الهولندية، إلى المحطة. ولكن أول الأشياء أولا.

15 يوليو 2001. يؤدي مناور Canadarm2 مهمته الرسمية الأولى كجزء من محطة الفضاء الدولية: حيث يقوم بإحضار مقصورة غرفة معادلة الضغط المشتركة Quest إلى وحدة الوحدة الأمريكية (المهمة STS-104).

مابل ليف

تم تشغيل محطة الفضاء الدولية عام 1998، وفي 19 أبريل 2001، انطلقت إليها المركبة الفضائية الأمريكية STS-100، حاملة على متنها شحنة ذات أهمية غير عادية. كانت المهمة الرئيسية للطاقم هي تسليم المناول البعيد SSRMS (Canadarm2) إلى محطة الفضاء الدولية وتثبيته. تم تركيب النظام بنجاح - وأصبح هذا بمثابة المساهمة العالمية للوكالة الكندية في بناء المحطة الدولية. يتكون نظام MSS من ثلاثة مكونات رئيسية: المعالج الرئيسي (SSRMS، المعروف أيضًا باسم Canadarm2)؛ مناول الأغراض الخاصة (SPDM، المعروف أيضًا باسم Dextre) ونظام قاعدة الخدمة المتنقلة (MBS).

18 مايو 2011. أثناء مهمة STS-134، يقوم مناول المكوك Canadarm بنقل البضائع إلى مناول ISS Canadarm2 - منصة نقل وتخزين للتثبيت على المحطة المدارية.

في أطراف أذرع Dextre، تم تركيب آليات OTCM (آليات تغيير الأدوات/ORU) مع أدوات إمساك "فكية" مدمجة وكاميرا تلفزيون وأضواء موجهة. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي الآليات على مقبس للأدوات القابلة للتبديل المخزنة في "الجذع".

2008 المقارنة المرئية: المناور السفلي هو SSRMS (Canadarm2)، والمناور العلوي هو JEMRMS الياباني. إن القيام بمهمة تعاونية يشبه تناول الطعام بعيدان تناول الطعام.

بشكل عام، يتيح لنا الجمع بين MBS وCanadarm2 وDextre "إغلاق" احتياجات معظم المحطة - نقل البضائع بأحجام مختلفة، ووحدات الإرساء، ونقل رواد الفضاء من نقطة إلى أخرى. يوجد لكل وظيفة أدوات "مرفقة" مختلفة. توجد لوحة التحكم الرئيسية في وحدة American Destiny، التي تم تفعيلها في فبراير 2001، بينما توجد لوحة التحكم الثانوية في نسخة European Cupola (التي تم تركيبها في عام 2010).

2008 يتم تثبيت روبوت Dextre (SPDM) على طرف مناور Canadarm2 - وهذا يسمح للأخير بأداء مهام أكثر حساسية، وللأول بتوسيع نطاق العمل بشكل كبير.

دائرة حمراء

يتكون JEMRMS من عنصرين - "اليد" الرئيسية (الذراع الرئيسي، MA) والعنصر المساعد، المصمم للأعمال الدقيقة (Small Fine Arm، SFA). يتم تثبيت "الذراع" الصغير فوق الذراع الكبير - بنفس الطريقة التي يمكن أن يكون بها Dextre استمرارًا لـ Canadarm2. في جوهره، يعد المناول الياباني نسخة أصغر ومبسطة من موضوع MSS، ويتم التحكم فيه من وحدة محلية واحدة ويؤدي المهام ضمن احتياجاته المحدودة.

اثنا عشر نجمة

عام 2013. نظرًا لحقيقة أن مناول ERA موجود حاليًا فقط في ظروف المختبر، يتم منح الفنانين حرية العمل الكاملة. يُظهر الرسم التخطيطي دعم ERA لرائد فضاء (وليس رائد فضاء! - الوحدة روسية) أثناء العمل في الفضاء الخارجي.

يتيح لك ERA نقل الأحمال الصغيرة (التي يصل وزنها إلى 8 أطنان) داخل الوحدة وخارجها. بالإضافة إلى ذلك، تم تكييف المناور لحمل واحتجاز رواد الفضاء أثناء العمل الخارجي، مما سيوفر الوقت بشكل خطير عند التحرك في الفضاء الخارجي. من الأسهل بكثير أن يتم رميك على الفور بمساعدة مناور بدلاً من "الزحف" لفترة طويلة وبعناية على طول سطح الوحدة. في تكوينه الأولي، أُطلق على ERA لقب "تشارلي شابلن" لشكله "الجسم" المميز عند طيه.

مطرقة و منجل

لقد كان "ذراعًا" بمساحة 15 مترًا مع ست درجات من الحرية. بمساعدة Canadarm - حتى قبل ظهور أنظمة أكثر تقدمًا - تم تركيب قاعدة محطة الفضاء الدولية بأكملها، وتم تجميع تلسكوب هابل، وما إلى ذلك. لسنوات عديدة، لم يكن Canadarm هو الفضاء الرئيسي فحسب، بل كان الفضاء الوحيد مناور ذو عدة شرائح، أي أنه مبني على مبدأ اليد البشرية. وكانت آخر مهمة استخدمته هي STS-135 في يوليو 2011؛ اليوم يمكنك رؤيته فقط في المتحف. على سبيل المثال، يتم الاحتفاظ بنسخة من المكوك إنديفور في متحف الفضاء الكندي في أوتاوا.

ولكن هناك سؤال يطرح نفسه. تتعاون روسيا اليوم بنشاط مع الدول الأخرى في مجال استكشاف الفضاء. ما هي المتلاعبين المستخدمة، على سبيل المثال، في محطة العالم؟ في التسعينيات، كانت هذه "Canadarms" على وجه التحديد، حيث تم إطلاق برنامج المكوك الروسي الأمريكي المشترك في عام 1994. وقبل ذلك، كانت أهم أجهزة تشغيل مير هي رافعات ستريلا (GSt).

واليوم، يتم استخدام رافعتين من طراز "ستريلا" في الجزء الروسي من محطة الفضاء الدولية. في التصميم، فهي تختلف بشكل أساسي عن المتلاعبين المجزأين - لديهم تصميم تلسكوبي بطول 15 مترًا. يمكن أن يتقلص ويدور، لكنه يتمتع بدرجات حرية أقل بكثير من Canadarm أو ERA. بالإضافة إلى ذلك، تم تجهيز كل وحدة من وحدات "مير" بذراع آلي مزود بقابض - وهو ما يشبه مناور رافعة صغير بدون أجزاء. تم استخدامها في المقام الأول لتركيب وحدات المحطة الجديدة.

1988 مناور "ستورك" على حامل يحاكي انعدام الوزن. تتم محاكاة تركيب المناور على الجانب الأيمن من بوران، عند نقاط المفصل يتم تعليق الجهاز على عقد خاصة.

ومع ذلك، بالنسبة لبوران، قام المعهد المركزي للبحث والتطوير للروبوتات وعلم التحكم الآلي التقني بتطوير نظير سوفييتي لـ Canadarm، مناور ستورك. في التصميم، لم يكن مختلفا عمليا عن Canadarm - نفس درجات الحرية الست، وصلتين من ألياف الكربون خفيفة الوزن ("الكتف" و "الكوع"). لكن "ستورك"، المثالي من الناحية الفنية، لم يكن محظوظا.

صنع يدوي

وإذا نفذت الصين برنامجها الضخم Tiangong ("القصر السماوي")، فسيتم تجديد صفوف المتلاعبين بالفضاء في السنوات القادمة بعدد كبير من النماذج الصينية. ومع ذلك، تبدو العلامة التجارية "صنع في الصين" فخورة جدًا هذه الأيام، خاصة عندما يتعلق الأمر بتكنولوجيا الفضاء.