王文龙，毛林全，孙兴亮，殷新喆，张晓天

(1.北京空间飞行器总体设计部，北京 100094；2.中国载人航天工程办公室，北京 100071；3.北京航空航天大学，北京 100191)

0 引言

随着在轨任务的多样化及复杂化，具有单次锁紧与释放功能的卫星锁紧装置已经不能满足在轨复杂操作及未来天地往返任务中对卫星多次重复锁紧的需求，具有大承载、低冲击、可重复连接与分离的卫星锁紧装置是未来空间任务急需解决的难题之一。世界各航天强国在空间有效载荷连接与分离领域进行了深入的研究，也取得了很多可供借鉴的成果。在空间舱段连接与分离方面，国内外成功应用的空间舱段连接与分离装置主要有两大类：一类是锥-杆式连接锁定装置[1-2]；另一类是异体同构周边式连接锁定装置[3-6]。在机械臂重复连接与分离领域，加拿大研制的SRMS末端执行器[7-8]、美国轨道快车计划中的三爪式重复连接与分离装置[9]、欧洲研制的ERA(European Robotic Arm)机械臂系统[10]等可有效实现对目标物体的重复连接与释放。针对飞行器在轨连接与分离需求，欧空局、日本以及美国分别研制了对应的连接与分离装置，实现了飞行器的在轨重复锁紧与释放[11-13]。除此之外，相关研究机构还提出利用电磁力来实现柔性重复连接与分离，该技术在在轨服务领域具有广阔应用前景[14-16]。综合现有研究成果可知，现有在轨可重复连接与分离装置主要用于舱段对接等大型航天器的连接与分离，具有较高的对接精度，但这些装置均需要特定的接口且体积和质量偏大，结构也较为复杂，在通用性、可扩展性等方面的研究也还不充分。……