胡雪平 时军委 沈晓鹏 刘 艳

（上海宇航系统工程研究所）

1 引言

空间站由核心舱和具有生活、实验等不同功能的舱段组成，核心舱前端是节点舱，空间站示意图见图1。大型轨道复合体一般分阶段实施，先发射一个具有节点舱段的核心舱，然后将具有不同功能和设备的舱段发射至太空，后续发射的舱段先与核心舱前端的节点舱实现轴向对接捕获、刚性连接。然后，根据需要，需转移到非轴向的其他对接口上，本文称这类舱段为待转舱。转位机构即用于待转舱的位置转移。

图1 空间站示意图

转位机械臂由压紧于待转舱的旋转臂、捕获锥，以及位于节点舱的匹配基座接纳锥等主要部分组成，转位机械臂示意图见图2[1]。

图2 转位机械臂示意图

转位机械臂（简称转臂）安装在待转舱体上，在待转舱与节点舱完成轴向对接后，转臂实现待转舱的侧向再对接。其中两个环节有较大误差，待转舱主动对接环与节点舱被动对接环之间有一定间隙，待转舱主动对接环轴向推出时有一定误差，这两个环节的误差使得转臂捕获锥捕获接纳锥时，在接纳锥端面形成一定形状的包络。包络中距离接纳锥端面圆心最远的距离，这个距离就是接纳锥半径设计的最小值，即接纳锥的设计半径应该能包住包络。如果包络尺寸较大，相应地，接纳锥的半径较大，因此，接纳锥的质量和体积会较大，这导致接纳锥的基座较大，而较大的基座会影响飞船的质量分布，考虑到振动的因素，将对飞船发射造成不利影响。……