王敏

(1. 中国科学院沈阳自动化研究所，机器人学国家重点实验室，沈阳 110016；2. 中国科学院机器人与智能制造创新研究院，沈阳 110016)

0 前言

在轨制造对空间站维护维修、结构组装、在轨新产品研制、空间大型结构建造、空间资源回收再利用等非常重要，对保证空间站长期有效运行，以及下一步深空探测任务的实施意义重大。焊接是在轨制造技术不可或缺的重要组成部分。前期研究表明，有多种焊接方法可能应用于在轨制造，如：钎焊、电子束焊、激光焊、氩弧焊、搅拌摩擦焊等[1]。

在空间站上实施在轨焊接，除了需要满足空间站对有效载荷的通用要求外，还需要对在轨焊接技术的作业条件需求、接口与技术条件要求进行充分分析，以保证在轨焊接技术与空间站能源、载荷、极端环境等条件相匹配。

1 国内空间站资源

国内空间站的主体结构由3部分组成：核心舱、实验舱Ⅰ和实验舱Ⅱ，如图1所示[2]。核心舱用于统一控制和管理空间站组合体，提供航天员生活和工作场所，同时支持部分学科的科学研究。2个实验舱主要用于支持开展空间科学与应用研究。核心舱和实验舱I各配置1套机械臂。

图1 中国空间站示意图

在空间站核心舱、实验舱I和实验舱II的密封舱内共配备有16个科学实验柜[2-3]，用于开展空间材料科学、微重力基础物理、航天新技术等研究方向的科学实验。科学实验柜具有类型多样、功能强大和技术先进等显著特点。

中国空间站运行于倾角42°～43°、轨道高度340～450 km的近圆低地球轨道。……