北京时间12月17日1时59分
嫦娥五号返回器
在内蒙古四子王旗预定区域
成功着陆
标志着我国首次地外天体采样返回任务
圆满完成

短短几十个字表明了我国完成了地外天体采样工作,每个中国人都能值得自豪。我们现在从公开的一些信息上,去看一下上升期与轨道返回器组合体的交会细节。

来自官方的信息:嫦娥五号上升器成功与轨道器返回器组合体交会对接,是通过3套K型抱爪构成的,K型抱爪上有3根连杆棘爪机构,抱爪机构具有重量轻、捕获可靠、结构简单、对接精度高等优点,下图就是航天八院发布的动画视频。

什么是棘爪机构,我们通过一张图片来看一下。

如上图,棘轮逆时针转动时,棘爪会卡在槽内。通过棘爪的位置限制,可以不让棘轮顺时针转动。用在K型抱爪上,可以限制抱爪在受力后脱开。我们汽车的安全带就是一个巧妙的棘轮棘爪结构。

抱爪机构是一个连杆的机械原理,在设计中应用很广泛。就跟少林寺的太祖长拳一样,会打的人很多,但是要用好也不容易。下图就是一个简单的连杆抱爪简图。

至于连杆的动力驱动,可以用液压、电动等多种多样的方式,配合棘轮棘爪结构,一个K形抱爪的动作原理就出来了。知易行难,在太空中再简单的结构需要考虑的因素也远比地面上的结构问题点要多。要减重、可靠性保证、太空环境中各种天外因素的干扰等。相当于我国的工程师们用最简单的“太祖长拳”打出了宗师级的效果。