轉位機械臂

轉位機械臂是一些空間站艙段上所搭載的一種專門用於輔助空間站上的航天器或艙段進行對接機位轉移的特殊機械臂。在和平號空間站和天宮空間站上均有相關的對接輔助設備以支持艙段轉位。

兩種轉位機械臂：和平號空間站上使用的「爪」式(Lyappa)機械臂（左）以及天宮空間站實驗艙上搭載的轉位機械臂（右）

應用

和平號空間站

「爪」式機械臂^[1]或「拉帕」機械臂（The Lyappa (Ljappa) arm），正式名稱為「自動再對接系統」（俄語：Автоматическая система перестыковки (АСПр)，羅馬化：Avtomaticheskaya sistema perestykovki (ASPr)）是和平號空間站在其建造組裝階段中所使用的一種轉位機械臂。和平號空間站的量子2號、晶體號、光譜號以及自然號均搭載該臂以輔助轉位過程。一般來說，在艙段對接至核心艙上的前端對接口之後，機械臂在轉位中便會抓住設置在節點艙艙外上的兩個固定裝置之一，然後通過連接至原搭載艙段的另一端抬起該艙段，使其可以旋轉90度以對接至其他四個徑向對接端口之一。^[2]^[3]^[4]

詞源

俄語中並不存在拉帕（Lyappa）這個詞。但它很可能就是「俄語：лапа，羅馬化：lapa，直譯：爪」一詞的某種衍生。

該操作中的一個全新元素便是再對接機械臂。有時我們直接稱它為「爪」，這樣會更清楚。這種電動機械臂短而有力，酷似西伯利亞熊的爪子，因此而得名。
——弗拉基米爾·謝羅姆亞特尼科夫^[5]

圖集

爪式機械臂以及和平號核心艙上的固定裝置
位於能源火箭航天集團博物館的爪式機械臂
圖示爪式機械臂輔助量子2號進行轉位的方式
圖表顯示「Konus」機械臂接口與對接艙段圍繞和平號空間站核心艙的節點艙進行機動的對應關係

天宮空間站

天宮空間站的問天和夢天實驗艙計劃也將攜帶類似和平號空間站上使用的轉位機械臂，以便其能夠在天和核心艙的節點艙周圍進行機動轉移^[6]。該臂在外觀上與Lyappa機械臂類似，但與Lyappa機械臂不同的是，天宮空間站上的轉位機械臂只能在同一個軸面上進行對接轉位。除兩個實驗艙上所搭載的轉位機械臂之外，天和核心艙上的主機械臂在必要時也可以作為備份使用^[7]^[8]。

參考資料

^ 如何制作空间站机械臂模型？. 知乎專欄. [2022-08-13]. （原始內容存檔於2022-08-13）（中文）.
^ David Harland. The Story of Space Station Mir. New York: Springer-Verlag New York Inc. 30 November 2004. ISBN 978-0-387-23011-5.
^ David S. F. Portree. Mir Hardware Heritage. NASA. March 1995 [2022-08-13]. （原始內容存檔於2009-07-15）.
^ Archived copy (PDF). [2012-02-11]. （原始內容 (PDF)存檔於2011-10-15）.
^ Сыромятников 2010，第189—197頁，Перестыковка: как часовой механизм.
^ Graham, William; Gebhardt, Chris. China readies launch of Tianhe module, start of ambitious two-year station construction effort. NASASpaceflight.com. April 28, 2021 [2022-08-13]. （原始內容存檔於2021-05-19）. This means the two future science modules, Wentian (「Quest for the heavens」) and Mengtian (「Dreaming of the heavens」), cannot dock directly to their planned radial port locations. [...] To account for this, each module will carry a Russian Lyappa robotic arm — like the ones used on Mir for the same purpose — to move the module from the forward port to its respective permanent location on a radial port of Tianhe's docking hub.
^ Hong Yang. Manned Spacecraft Technologies. China: Springer. 2020: 355. ISBN 978-9811548970.
^ Graham, William; Gebhardt, Chris. China readies launch of Tianhe module, start of ambitious two-year station construction effort. NASASpaceflight.com. April 28, 2021 [2022-08-13]. （原始內容存檔於2021-05-19）.

參考文獻

Сыромятников, Владимир. 100 рассказов о стыковке. Часть 2. М.: Университетская книга Логос. 2010. ISBN 978-5-98704-455-1 （俄語）.

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[1] 如何制作空间站机械臂模型？. 知乎專欄. [2022-08-13]. （原始內容存檔於2022-08-13）（中文）.

[SSSM-2] David Harland. The Story of Space Station Mir. New York: Springer-Verlag New York Inc. 30 November 2004. ISBN 978-0-387-23011-5.

[MHH-3] David S. F. Portree. Mir Hardware Heritage. NASA. March 1995 [2022-08-13]. （原始內容存檔於2009-07-15）.

[4] Archived copy (PDF). [2012-02-11]. （原始內容 (PDF)存檔於2011-10-15）.

[FOOTNOTEСыромятников2010189—197Перестыковка:_как_часовой_механизм-5] Сыромятников 2010，第189—197頁，Перестыковка: как часовой механизм.

[6] Graham, William; Gebhardt, Chris. China readies launch of Tianhe module, start of ambitious two-year station construction effort. NASASpaceflight.com. April 28, 2021 [2022-08-13]. （原始內容存檔於2021-05-19）. This means the two future science modules, Wentian (「Quest for the heavens」) and Mengtian (「Dreaming of the heavens」), cannot dock directly to their planned radial port locations. [...] To account for this, each module will carry a Russian Lyappa robotic arm — like the ones used on Mir for the same purpose — to move the module from the forward port to its respective permanent location on a radial port of Tianhe's docking hub.

[7] Hong Yang. Manned Spacecraft Technologies. China: Springer. 2020: 355. ISBN 978-9811548970.

[8] Graham, William; Gebhardt, Chris. China readies launch of Tianhe module, start of ambitious two-year station construction effort. NASASpaceflight.com. April 28, 2021 [2022-08-13]. （原始內容存檔於2021-05-19）.

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