CN112937928B - 航天员出舱牵引装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航天员出舱牵引装置，属于航天领域，该装置通过在空间站上设置连接桥，通过连接桥上设置若干舱体，所述的舱体上设置舱外导轨；所述的舱外导轨上设置T型可拆卸轨道，所述的T型可拆卸轨道上安装牵引盘停靠站，所述的安装牵引盘停靠站上安装若干牵引盘；在舱体间需要分离时释放牵引盘，解锁按钮即可让连接桥收拢。牵引盘停靠站的出口存放三个牵引盘，并通过牵引盘卡扣进行固定，航天员出舱后，将牵引绳卡扣与牵引盘上的卡扣在一起，再把与舱体内连接的牵引绳收回，即可开始舱外作业，任务结束牵引盘可以回到出舱口，可将其固定以便于下一次使用。

Description

航天员出舱牵引装置

技术领域

本发明属于航天领域，具体涉及一种航天员出舱牵引装置。

背景技术

航天员出舱，现主要以安全绳为保障进行作业，由舱内牵引至舱外。若作业距离较远，则绳索长度就越长，绳索与周围部件发生缠绕的概率就越大，航天员在较快运动时容易发生拉扯现象，轻则影响航天任务的进行，重则威胁航天员和航天器的安全。

发明内容

为了解决上述问题，本发明中设计了牵引盘的装置，通过牵引盘以及牵引绳之间的配合，能在保证正常出舱作业的基础上，缩短安全绳的长度，能够使得航天员能够更加高效安全地完成舱外作业。

本发明是这样实现的：

一种航天员出舱牵引装置，包括空间站，所述的空间站上设置连接桥，通过连接桥上设置若干舱体，所述的舱体上设置舱外导轨；所述的舱外导轨上设置T型可拆卸轨道，所述的T型可拆卸轨道上安装牵引盘停靠站，所述的安装牵引盘停靠站上安装若干牵引盘；

所述的牵引盘上设置牵引盘卡扣环扣，通过牵引盘卡扣一端与舱体内伸出的牵引绳的卡扣连接；所述的牵引盘为盘式结构，包括上下设置的两个的外阻挡盘，两个外阻挡盘的纵向边缘位置设置内阻挡盘，所述的内阻挡盘外侧设置外圈轴承，内阻挡盘的内侧设置减震弹簧；所述的两个外阻挡盘上均设置万向滚珠，其一的外阻挡盘上表面设置挂钩，所述的挂钩与牵引盘卡扣的另一端连接。

进一步，所述的T型可拆卸轨道内安装三个牵引盘；所述的牵引盘通过牵引盘释放按钮控制，按下牵引盘释放按钮后释放牵引盘，所述的牵引装置在使用时，所述的牵引盘通过牵引盘卡扣卡扣进行固定，将牵引绳卡扣与牵引盘上的卡扣在一起，再把与舱体内连接的牵引绳收回，即可开始舱外作业；所述的牵引装置在不使用时，所述的牵引盘固定在停靠站上的，之后在使用时再通过牵引盘释放按钮释放。

进一步，所述的单面的外阻挡盘上设置6个万向滚珠，两个外阻挡盘上共设置12个万向滚珠。

进一步，所述的连接桥首段的铰链实现连接桥的伸展和收拢动作；连接桥末端搭接结构，呈楔形可使得容错率大，保证搭接面平稳，确保滑块能够流畅滑过，而且含有锁定卡块与解锁按钮，搭接完成后进行锁定。

本发明与现有技术相比的有益效果在于：

本发明缩短了牵引绳的使用，避免在出舱过程中发生缠绕的可能；较短的牵引绳减轻了质量，航天员在行走过程中，绳子的摆动带来的惯量减少，从而降低了航天员的负担；整个太空站上都布置了出舱轨道，两个空间站衔接处有对接装置，航天员可以快速的到达空间站任意位置；牵引盘可以拆卸以及添加，能同时满足多个航天员一起出舱，牵引绳之间不会相互牵制，出舱舒畅。

附图说明

图1是本发明航天员出舱牵引装置的整体结构图；

图2是本发明航天员出舱牵引装置的局部结构图；

图3是本发明航天员出舱牵引装置中牵引盘整体结构图；

图4是本发明航天员出舱牵引装置中牵引盘剖视图；

图5是本发明航天员出舱牵引装置中牵引盘俯视图；

图6是本发明航天员出舱牵引装置中连接桥收拢图；

图7是本发明航天员出舱牵引装置中连接桥展开图；

其中，1-空间站，2-连接桥，3-舱外导轨，4-牵引绳，5-牵引绳卡扣，6-牵引盘卡扣，7-牵引盘，8-牵引盘释放按钮，9-牵引盘停靠站，10-挂钩，11-万向滚珠，12-外阻挡盘，13-外圈轴承，14-内阻挡盘，15-减震弹簧

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚，明确，以下列举实例对本发明进一步详细说明。应当指出此处所描述的具体实施仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1~5所示，所述的装置包括空间站1，所述的空间站1上设置连接桥2，通过连接桥上设置若干舱体，所述的舱体上设置舱外导轨3；所述的舱外导轨3上设置T型可拆卸轨道，所述的T型可拆卸轨道上安装牵引盘停靠站9，所述的安装牵引盘停靠站9上安装若干牵引盘7；所述的牵引盘7上设置牵引盘卡扣6 ，通过牵引盘卡扣6一端与舱体内伸出的牵引绳4的卡扣连接；所述的牵引盘7为盘式结构，包括上下设置的两个的外阻挡盘12，两个外阻挡盘12的纵向边缘位置设置内阻挡盘14，所述的内阻挡盘14外侧设置外圈轴承13，内阻挡盘14的内侧设置减震弹簧15；所述的两个外阻挡盘12上均设置万向滚珠11，其一的外阻挡盘12上表面设置挂钩10所述的挂钩10与牵引盘卡扣6的另一端连接。

如图6~7所示，为本发明航天员出舱牵引装置中连接桥收拢伸展状态，连接桥首段的铰链实现连接桥的伸展和收拢动作。连接桥末端搭接结构，呈楔形可使得容错率大，保证搭接面平稳，确保滑块能够流畅滑过，而且含有锁定卡块与解锁按钮，搭接完成后进行锁定，连接状态如图7，在舱体间需要分离时按下牵引盘释放按钮8后释放牵引盘7，解锁按钮即可让连接桥收拢。牵引盘停靠站9的出口存放三个牵引盘7，并通过牵引盘卡扣6进行固定，其目的是阻止牵引盘在发射阶段受到震动及失重环境下因惯性发生乱跑。航天员出舱后按下释放按钮8，将牵引绳卡扣5与牵引盘上的卡扣6在一起，再把与舱体内连接的牵引绳4收回，即可开始舱外作业，任务结束牵引盘7可以回到出舱口，可将其固定以便于下一次使用。牵引盘如图3所示，位于T型可拆卸牵引盘停靠站9轨道内，跟随航天员的活动范围来回滑动。牵引盘设计为盘式，单面6个万向滚珠11，一共12个万向滚珠11。实现绕转轴的转动和跟随航天员的滑动，一共2个自由度。图4为滑块的截面，万向滚珠11与内阻挡盘14之间通过螺纹连接。内阻挡盘14与减震弹簧15相连，起到减震的作用。内阻挡盘14与外阻挡盘12共同作用，阻止内部零件脱落，如减震弹簧15的脱出。

本发明的工作方法：

本发明是航天员舱外作业的辅助装置，由牵引绳4、牵引盘7、连接桥2、舱外导轨3等部分组成。牵引绳4即安全绳，因整个系统中作为牵引装置的一部分。牵引盘装在舱外导轨3中，可沿舱外导轨3方向自由滑动。连接桥2和舱外导轨3在发射前进行安装，其中舱外导轨3为拼接结构，在使用过程中可以手动更换。拼接处有锁死滑块，以防止在更换过程中滑块脱离的意外。发射前连接桥处于如图5所示收拢状态，空间对接完毕后舱体之间的对接桥在电机驱动下朝着指定方向转动，与另一个舱体的轨道连接处对接，然后自动锁死如图6所示。如需要舱体分离时，可出舱手动解锁。

航天员安装好牵引绳后，打开舱门，将牵引绳4上的扣子与牵引盘7上扣子相连接，然后按下固定牵引盘的牵引盘释放按钮8释放牵引盘。若多人出舱可以依次按着此步骤出舱，在牵引盘不足时，可以将牵引盘的停靠装置卸下然后额外添加牵引盘以满足出舱人员的需求。舱外导轨固定在舱体表面，航天器对接舱段之间的导轨采用连接桥进行连接，由此航天员可以借助安装在舱体上的扶手，在多个舱段自由穿梭，并进行必要的工作。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种航天员出舱牵引装置，包括空间站（1），其特征在于，所述的空间站（1）上设置连接桥（2），通过连接桥上设置若干舱体，所述的舱体上设置舱外导轨（3）；所述的舱外导轨（3）上设置T型可拆卸轨道，所述的T型可拆卸轨道上安装牵引盘停靠站（9），所述的安装牵引盘停靠站（9）上安装若干牵引盘（7）；

所述的牵引盘（7）上设置牵引盘卡扣（6）环扣，通过牵引盘卡扣（6）一端与舱体内伸出的牵引绳（4）的卡扣连接；

所述的牵引盘（7）为盘式结构，包括上下设置的两个的外阻挡盘（12），两个外阻挡盘（12）的纵向边缘位置设置内阻挡盘（14），所述的内阻挡盘（14）外侧设置外圈轴承（13），内阻挡盘（14）的内侧设置减震弹簧（15）；所述的两个外阻挡盘（12）上均设置万向滚珠（11），其一的外阻挡盘（12）上表面设置挂钩（10），所述的挂钩（10）与牵引盘卡扣（6）的另一端连接；

所述的T型可拆卸轨道内安装三个牵引盘（7）；所述的牵引盘（7）通过牵引盘释放按钮（8）控制，按下牵引盘释放按钮（8）后释放牵引盘（7）；所述的牵引装置在使用时，所述的牵引盘（7）通过牵引盘卡扣（6）卡扣进行固定，将牵引绳卡扣（5）与牵引盘卡扣（6）在一起，再把与舱体内连接的牵引绳（4）收回，即可开始舱外作业；所述的牵引装置在不使用时，所述的牵引盘（7）固定在停靠站上的。

2.根据权利要求1所述的一种航天员出舱牵引装置，其特征在于，单面的外阻挡盘（12）上设置6个万向滚珠（11），两个外阻挡盘（12）上共设置12个万向滚珠（11）。

3.根据权利要求1所述的一种航天员出舱牵引装置，其特征在于，所述的连接桥（2）首段的铰链实现连接桥的伸展和收拢动作；连接桥末端搭接结构，呈楔形可使得容错率大，保证搭接面平稳，确保滑块能够流畅滑过，而且含有锁定卡块与解锁按钮，搭接完成后进行锁定。

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