[发明专利]一种舱外可更换电子设备的定位锁固装置

说明书

本发明公开了一种舱外可更换电子设备的定位锁固装置，包括舱外可更换电子设备本体、舱板安装支架；舱板安装支架固定在航天器外壁上；舱外可更换电子设备本体的两侧设有凸耳；舱外可更换电子设备本体设第一定位机构和第二定位机构；第一定位机构包括设置在凸耳上的第一定位孔和设置在舱板安装支架上的第一定位销，第一定位销为粗、精两级定位销；还设有至少一个保持机构，保持机构包括设置在凸耳上的簧片、簧片支架和设置在舱板安装支架上的保持销；由此本发明的舱外可更换电子设备的定位锁固装置实现了舱外可更换电子设备本体的快速定位和固定，解放了宇航员的双手，提高了宇航员的工作效率。本发明还公开了一种航天员舱外更换设备的方法。

技术领域

本发明涉及航天器舱外维护领域，尤其涉及一种舱外可更换电子设备的定位锁固装置。

背景技术

随着空间技术的迅速发展，人类开发空间、利用空间的步伐越来越快，航天系统越来越复杂，规模也越来越大。由于航天任务高成本、高风险、重量限制的特点，一旦不能入轨或入轨后发生严重故障，将导致巨大损失。我国的空间站设计寿命为15年，在轨维修是实现空间站长寿命和进一步延寿的必要手段。在轨维修的基本策略为在轨更换故障设备，即：发现故障设备、将故障设备功能切换到备份设备、拆下故障设备、将备用设备替换故障设备、启动更换的备用设备。实现故障设备的舱外更换是在轨维修实施的前提，是航天器急需突破的关键技术之一。

航天员出舱的时间非常宝贵，故在轨维修时间越短越好。现有的舱外可更换的电子设备整机一般有多个安装螺钉。航天员出舱后首先需要拆除旧设备，插装新设备，并对多个螺钉各拆、装一遍，这对于地面操作人员来说或许非常轻松简单，但是作为航天员完成这样看似非常简单的操作实际上具有很大困难：其一是考虑到航天员需要穿着厚重的宇航服进行操作，视野受到限制、双手及四肢关节的运动范围受到极大的限制、且处于失重状态，更换设备操作十分困难；其二由于航天器设备在太空中受到太阳照射时的温度可达100摄氏度，而在阳光照射不到时温度可达零下100摄氏度，若不加温度控制，一般的设备都将无法正常运行，故必须在舱外电子设备外部设计有隔热罩；隔热罩一般通过采用多达十几层的隔热材料进行包裹设计，包裹完隔热罩的舱外设备臃肿，进一步影响航天员的操作，使航天员进行舱外更换时更加困难；其三是航天器在太空中，设备处于失重状态，宇航员进行设备维修更换时，实际上宇航员只有一只手把持住待更换的设备，另一只手还需要把持仓壁以免飘走，在原本就受到极大行动限制的情况下，更加的困难；四是受宇航服携带的生命维护资源的限制，宇航员出舱后的持续时间是非常有限的，仅有1.5小时左右，故实现舱外可更换电子设备本体的快速定位锁固，快速安装，是现在迫切需要解决的技术问题。

对于这种具有较大体积(一般长大数十公分)的舱外电子设备，只有利用一只手将其快速定位，才能腾出手来进行紧固和插接操作。因此，在太空失重状况下，实现最快捷的定位锁固作业，是舱外维修成功的关键。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是：提供一种舱外在轨更换设备的定位锁固装置，可以实现航天器舱外设备的维修、更换时的快速定位及锁定，解放航天员的双手，缩短舱外设备更换的时间。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种舱外可更换电子设备的定位锁固装置，包括：舱外可更换电子设备本体、舱板安装支架；所述舱板安装支架固定在航天器外壁上；所述舱外可更换电子设备本体的两侧设有凸耳；其特征在于：

所述舱外可更换电子设备本体设有第一定位机构和第二定位机构；

所述第一定位机构包括设置在所述凸耳上的第一定位孔和设置在所述舱板安装支架上的第一定位销，所述第一定位销上分粗、精两级区域；

所述第二定位机构包括设置在所述凸耳上的第二定位孔和设置在所述舱板安装支架上的第二定位销；