天宫空间站在轨货物进出舱功能的设计与验证

为增强空间站对舱外载荷的支持能力，提升舱内外货物的进出效率，减少航天员出舱次数，降低航天员出舱风险，空间站梦天实验舱设计了货物自动进出舱功能。本文从货物进出舱功能方案出发，介绍了包括货物转运功能、外舱门功能、泄压、复压、气体复用功能在内的关键子功能的地面试验验证及在轨试验验证工作。地面及在轨试验验证结果对比表明:货物进出舱方案设计合理，地面验证结果和在轨数据一致性好，产品性能稳定，有效地提高了空间站货物进出舱效率。     

航天服自动流量调节阀设计

在航天员出舱模拟训练系统中,需要外部支持系统来保证训练航天服模拟真实舱外航天服的使用环境,进行所需气体的供给,内部气体压力、流量的维持等。这些功能的完成需要对舱外航天服内部气体进行流量、压力的自动调整。文章根据流体力学原理推导出了一种流量调整机构设计方法,并对此方法进行了仿真验证。据此原理设计了舱外航天服训练用的自动流量调节阀,采用新型锥形调节结构技术、长距离弱信号高准确度传输及滤波技术、阀体开闭位置高精度检测及闭环控制技术等,实现了流量的远程自动闭环调整,并通过气体溢出流量的调整,改变舱外航天服内的压力,使气体流量变化精度不超过5mL/s,压力自适应调整精度不超过10Pa/s,有效进行了舱外航天服的压力和流量控制,通过航天员出舱模拟训练试验,验证了产品功能和性能指标,保证了出舱活动的顺利进行。     

神舟飞船出舱活动故障模式和对策的设计与实践

根据出舱活动任务及程序安排,以确保航天员安全和提高出舱活动任务可靠性为原则,提出了飞行事件时域、空域分析与出舱活动故障树分析（FTA）和失效模式与影响分析（FMEA）结果相结合的设计方法,完成了我国出舱活动飞行任务故障模式与对策。所设计的多种出舱活动故障模式与对策,覆盖了出舱活动飞行任务可能发生的各种情况,经出舱活动飞行试验验证,故障模式设计及对策设计合理,有力保证了神舟七号飞船出舱活动的圆满成功,具有工程实用价值。     

一种用于行星探索的先进EVA系统

汉密尔顿标准公司一直致力于ＥＶＡ方案的研究，这是由ＮＡＳＡ为２１世纪初的载人火星探索设计参考任务的要求而进行的。方案使用了机器人支持小车，它使航天服和生保系统更为简单，轻便。它与火星资源结合使用，已经显示出能满足任务需求的潜力。目前的工作包括：初期设计研究、分析和制造一个功能模型，包括压力服，生保系统、服装穿着支架和支持小车。本文描述了ＥＶＡ系统方案、初期设计分析结果、模型系统测试及一些相关的问题     

欧洲航天员因病推迟出舱情况分析

在美国“亚特兰蒂斯”号STS-122飞行任务中，欧洲航天局航天员汉斯·施勒格尔因健康问题无法执行出舱活动，改由NASA航天员来执行，且出舱活动日期也被迫向后推迟一天。本文简述了该事件发生的经过，并对出舱活动航天员的健康情况和医保实施情况进行了简要分析。     

航天机器人

引言 目前的航天飞行中计划了大量的出舱活动，如国际空间站和哈勃望远镜，这些出舱活动大部分都是维修工作。舱外活动工作量很大，同时还伴随着相当大的危险。     

美国载人航天器上的出舱活动系统

“双子星”飞船。出舱活动航天服：1962年美国航空航天局花费21万美元研制“双子星”航天服。双予星G4C型为出舱活动航天服，由美国航天员穿着完成了首次出舱活动。这种型号服装的特点是手套有一定改进，手腕和手指的灵活性有所提高。另外该型航天服还能与“双子星”航天员机动装置匹配。     

出舱活动的医学问题

从1965年至1988年，前苏联共进行了25次出舱活动，22名航天员进行了49人次出舱活动，累积出舱时间为164h。前苏联专家在这期间获得了出舱活动医学保障的丰富经验。根据这些经验，我们得出了有关出舱活动医学保障的一些一般性结论。     

航天员出舱活动的发展阶段及启示

从1965年3月18日苏联航天员列昂诺夫首次出舱以来，航天员出舱活动已经有40多年的历史。这40年大体上可以分为两个阶段：1965至1980年为第一阶段，即试验阶段；1981至2010年为第二阶段，即成熟阶段；2010年以后出舱活动将继续发展和提高，并进入出舱活动发展的第三阶段，即提高阶段。文章对出舱活动发展的三个阶段进行了概述和分析研究。     

航天员出舱牵引构型设计与结构响应性能评估

针对航天员出舱过程所用安全绳锁挂频繁的问题，进行了安全高效的航天员出舱牵引系统构型设计，可作为太空行走的辅助导向装置。基于材料结构弹塑性力学方程与含应变耦合项的热传导方程，推导结构热力响应可计算数学模型，利用Newmark方法以及Crank-Nicolson数值格式分别对热弹性方程和热传导方程进行时间域上的离散，构造金属结构响应无条件稳定隐式有限元格式，搭建了温度场与位移场相互影响热力耦合有限元算法(FEM)性能评估软件系统，以此对牵引系统的导轨进行热力耦合数值计算，得到在太阳辐射外热流载荷作用下具有较强抗变形能力的结论。计算了航天员采用牵引系统出舱时对导轨产生的拉力，并借助ANSYS Workbench对导轨进行静力学求解，验证了该牵引系统具备结构强度可靠性，可为空间站建设舱外作业平台提供重要理论分析依据与设计参考。     

俄美舱外航天服性能比较

俄罗斯航天员在和平号空间站上穿着的出舱活动航天服，与美国航天员在航天飞机上穿着的出舱活动航天服尽管在外观上很相似，但性能方面却有很大的不同。两国的航天服各有自己的长处和短处。一、航天服工作压力不同美国航天服的工作压力为29．647干帕，俄罗斯航天服的工作压力为     

太空行走100问（七）

出舱活动使用的工具 40航天员出舱活动使用的工具有何特殊之处？分为几种类型？ 航天员出舱主要是为了进行设备维修、保养、检查和安装，因此他们像地球上的检修和安装工人一样要使用各种各样的工具。由于出舱活动用的工具是在太空失重环境中使用，因此这种工具与地面上使用的不同。     

2013年世界载人航天活动盘点

美国完成多项任务 2013年，美国载人航天活动的特点有三个，一是多次进行“机器人燃料加注任务”试验；二是第2种商用货运飞船投入使用，为国际空间站提供货物运输；三是航天员多次出舱维修国际空间站。     

“和平”号空间站医学保障的主要结果

世界上第一次出舱活动是在1965年“上升-2”飞船飞行中由俄罗斯航天员列昂诺夫进行的。1969年1月俄罗斯人第二次出舱，两名乘员从“联盟-5”转移到“联盟-4”飞船中。第一次出舱活动仅持续了12min，第二次出舱活动增加到37min。稍后，在1977～1986年间，俄罗斯从“礼炮-6”和“礼炮-7”空间站的飞行中取得了大量的出舱活动经验。在实现这些长期航天飞行计划中，     

KM6水平舱改造测控系统研制

宇航员出舱活动是我国载人航天发展战略的第二步——空间实验室工程的一项基本任务。为满足完成“SZ-7人-船-服”出舱活动联合试验任务的需要,必须需要对原有KM6水平舱进行适应性的功能改造。为了确保宇航员的生命安全,必须尽可能的提高整个控制系统的可靠性,。测控系统在总体结构上采用SIEMENS PCS7冗余集散控制系统的方式,对所有关键测控环节（包括控制计算机、CPU、电源、网络、I/O模块等）都进行了冗余备份,以确保宇航员出舱活动试验流程的顺利进行,并对重要操作中关键参数互联、互锁,杜绝误操作,确保有完善的系统监控和故障报警功能,。改造后通过多次调试和多种试验模式演练,各分系统和总控系统测控功能均达到设计指标要求。为人-舱-服联合试验提供了坚强的后盾。     

载人航天器出舱活动氧气分压控制研究

载人航天器出舱活动期间氧气分压控制是保证航天员安全和完成出舱任务的重要因素.文章通过对出舱过程中引起氧气分压变化的因素分析,进行了出舱活动低压情况下的氧气分压安全限的试验验证研究,建立了出舱活动氧气分压变化趋势仿真模型,并在此基础上确定了出舱活动阶段舱压和氧气分压的调控方案     

复合材料构架式卫星接头自动铺丝成型仿真研究

在七轴自动铺丝机器人加工单元上以构架式卫星接头为对象研究了自动铺丝的加工成形仿真,设计了接头的形状和自动铺丝基本线型;根据D H法建立机器人的各坐标系,应用OpenGL编程接口和VisualC++集成开发环境,设计了0°、90°和±45°三个角度的仿真模块,开发了包括芯模设计、铺丝线型仿真和七轴机器人成形运动仿真等功能的SimJoint系统软件;为深入研究自动铺丝技术提供了一个基本研究平台。     

我的一次太空“受挫”经历

浩淼的太空装点着无数人的梦，当航天员在太空遨游或漫步时，我们不禁去想象生活在太空是怎样一番情景，又是一种怎样的滋味呢？国际空间站第33期长期考察组指令长萨尼塔威廉姆斯（suniWilliams）值守国际空间站期间，与我们分享了一次“受挫”的太空出舱活动全过程。尽管数天后她和同事再次进行出舱活动时顺利完成了未完的任务，但那次出舱活动的失败以及为再次出舱的准备过程都更直观、更真实地向我们展示了航天员生活在太空中别样的酸甜苦辣!     

神舟七号飞船单相热控流体回路在轨性能评价

重点介绍了神舟七号出舱活动飞船热控单相流体回路主要技术方案,包括组成与流程设计、内外回路工质优选及回路控制方案等,并对流体回路系统在轨工作性能和温度控制数据进行分析和综合评价,飞行试验表明流体回路在待发段、自主运行段、出舱活动段、返回再入段均具有良好的温度调控能力和适应能力,温度控制精度和系统散热能力均满足指标要求。最后总结了神舟飞船流体回路的创新之处与待改进方面。     

抗多径效应的全范围多员出舱通信方法

针对载人航天器规模大和出舱活动范围广的现状,提出一种抗多径效应的全范围多员出舱通信方法,以解决传统出舱通信方法测控覆盖率低、多径效应影响严重的问题。通过在载人航天器外侧等间隔布置多副天线,实现相对于载人航天器360°范围内的出舱活动测控全覆盖。通信体制采用前向与返向频分双工体制(FDD),各出舱航天员之间采用直扩码分多址(DS-CDMA),对各出舱航天员设计不同的扩频码,解决多人出舱带来的通信互扰问题。为解决由于载人航天器遮蔽、反射带来的多径效应问题,前向链路和返向链路分别采用时间分集技术和空间分集技术的通信方式。仿真结果表明:同样满足10~(-5)误比特率的指标,全范围多员出舱通信方法比传统的单天线和三天线出舱通信方法的信噪比优化1.1~4.5dB,并且能实现全范围出舱活动的测控覆盖和通信连续。