我们引以为傲的太空机械臂，苏联34年前就有了

#媒体人周刊#?随着中国太空机械臂今年在太空的优秀表现，大家也为咱们太空机械臂所展现出来的各种“超能力”而骄傲无比。

不过，在骄傲的同时，我们一定不要?沾沾自喜?，我们?可能?不?清楚?———太空机械臂并不是中国人的创意和发明的?黑科技?，俄罗斯早在34年前就有了。而且说实话，我们在一些方面甚至还比不上人家34年前?的技术。必须承认，尽管?我们?取得?了?惊人?的?进步?，但?差距仍然?是客观存在的。

1

俄罗斯“暴风雪” 航天飞机的“鹤鸟”太空机械臂，1988年研制成功并在太空使用，34年前的他们，从技术性能上看：比我们现在的的更长，力气更大。

“鹤鸟”太空机械臂由苏联国家科学中心中央机器人研究所上个世纪60年代开始研制。机械臂长15米（中国核心舱机械臂展开长度为10米）；能搬运30吨的物资（中国核心舱机械臂能搬运25吨物资）。

“鹤鸟”太空机械臂能在3个平面内作业，有7个旋转自由度（34年后的中国同样是7自由度）。机械臂的末端装有机械爪，可以抓取有效移动。操作员通过2台独立的电视摄像机观察整个操作过程，电视摄像机可在2个平面内转动。配备的照明灯可照亮机械爪和航天器或轨道空间站表面的工作位置。

2

“鹤鸟”机械臂除了7个工作自由度外，还比我们多1个运输自由度，以便在航天飞机有效载荷舱舱门关闭时折叠收进舱内。机械臂关节(“肩”和“肘”)为铰接杆，由质轻坚固的碳纤维增强复合材料制成，这种材料能较好地适应昼夜温差巨大的太空环境。

“鹤鸟”机械臂还具备多种控制模式。在手动控制模式下，操作员使用机械臂控制台上的2个手柄操纵机械臂，其中一个手柄移动机械臂，另一个控制机械爪。操作员通过上述外设电视系统监控全过程。

在自动操作模式下，机械臂由机载计算机系统软件自动控制。此时，机载计算机系统将机械臂与机外设备相连，同时计算出携带有效载荷的机械爪移动的最佳路线和所需速度，持续监控所有系统的工作，并在必要时进入目标指示模式，在这样的模式下。机械臂可以独立将携带有效载荷的机械爪移至指定位置。

“暴风雪“ 航天飞机的机械臂不仅可由航天飞机驾驶员控制，还可由地面控制。通过地面进行控制时，通测信息从太空传到地面飞行控制中心，经过极速分析和处理后的指令迅速发送到轨道。再上传给计算机系统存储器，然后传输给机械臂。这样，即使太空中的航天飞机上没人，操作员身处地面飞行控制中心，也可以通过无人驾驶的航天飞机来执行太空作业。

3

苏联人通过地面全尺寸仿真和计算机模拟，确定了机械臂具有以下运动特点：

正在进行地面模拟试验的鹤鸟机械臂

（1)空爪运动引起振幅仅为7一10cm，频率为0.5~1Hz的振动，非常稳定；

（2)由于弹性性能好的原因（弹性主要集中在关节和爪的有效载荷固定处），机械爪抓取有效载荷时引起的振幅仅为50cm；

“鹤鸟”机械臂精密的弹性关节结构

（3）最快抓取时间仅为4分钟，而美国当时的同类产品需要一个小时。

上为美国航天飞机，下为苏联航天飞机

这款设计如此优秀的太空机械臂在1988年进行了一次试验，那次它在飞入太空的暴风雪 上表现稳定而良好。美国人也承认其各项参数比当时的美国航天飞机机械臂先进。

在太空中的暴风雪 ，此时鹤鸟机械臂处于折叠状态

可惜，不到三年之后，1991年，苏联轰然解体了。没人关注的暴风雪 航天飞机被遗忘在哈萨克斯坦的仓库里。

2002年12月，因为一场罕见的暴风雪压塌了仓库，105吨的暴风雪 毁于暴风雪之中———它身上先进的“鹤鸟”机械臂，自然一同成了曾经“苏联奇迹”的殉葬品。