昨天看文章突然刷到一篇文章,标题就是《正视差距不可耻!我们引以为傲的太空机械臂,苏联34年前就有了》。

文章的大意是说俄罗斯“暴风雪”号航天飞机有一个叫做“鹤鸟”的机械臂,其臂长15米,在太空中能搬运30吨的货物,拥有7+1个自由度,这个1就是运输自由度,可以将机械臂收纳进舱内。

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暴风雪号机械臂

而我国空间站机械臂张开臂长为10.2米,最大搬运货物重量为25吨,拥有7个自由度。因此俄罗斯在34年前便拥有超过我国的太空机械臂,所以我们要正视差距。

怎么说呢?原文作者的大概描述是没有错,但是却有一些论点可能不是那么合适。如果仅仅从俄罗斯很久以前就拥有运载能力更强的机械臂,就说明我们客观存在差距,赶不上别人34年前的水平,那就是有点说不通了。

比如说载人航天领域,美国在53年前就能登陆月球了,这能说明我国载人航天和美国至少差距53年吗?

上世纪的人类登月

从应用技术发展层面看,后进的国家是具有后发优势的,参照别人已有的经验,或者使用当下的更先进、成熟的技术和经验,可以节约研发、验证、失败等的成本,大步取得进展。在相对条件下,甚至可以取得一定的领先优势。

上世纪八十年代,我国IT业基本是空白的(除了超算),但美国在发展。所以我们搞了一个拿来主义,哦,说错了,是参考学习,从上世纪九十年代开始,我国IT行业进入了高速发展期。

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国际空间站机械臂

回归到机械臂的话题上,目前7个自由度的机械臂是最接近人类手臂结构的,因此它也是最常应用的自由度结构,灵活性和刚度达到一个非常好的比例,因此我国空间站机械臂也是采用7个自由度。

机械臂自由度和机械刚度是成反比例的,自由度越多,灵活性越高,但刚度会下降,反之也同理。因此工业机器人机械度一般不超过6个自由度,而手术或者实验领域,机械臂大多在7个自由度以上,比如国际空间站上的“灵巧机械手”(加拿大手)就有15个自由度。

机械臂上的加拿大手

另外,机械臂载荷能力大小并不是越大越好,够用就好,我国空间站最大的搬运货物就是舱段,都不会超过25吨,因此25吨的搬运能力足够了。

其实机械臂并不是一个特别复杂的技术,之所以网上火了,一是我国发射空间站让国民自豪不已,不少媒体借此进行流量运营。另外就是一部美国科幻电影,描述了某个大国使用太空机械臂剪掉美国航天器的太阳能板。

科幻电影截图

因此,从俄罗斯34年前就拥有强大的太空机械臂,并不能说明我国机械臂至少落后世界先进水平34年。除了自由度和载荷,机械臂还有很多可以改进优化的地方。

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航天飞机与机械臂

我国航天技术取得了巨大成就,甚至可以说综合实力已经进入全球最前列,这是无可置疑的。虽然我们进步了,但是也要冷静看到其他国家的进步,老牌的航天强国在某些技术上的积累也是不容忽视的。