示前臂在冠状面外没有力矩作用;y方向力矩基本保持不变,表示前臂弯曲时受到持续的力矩作用;z方向力矩在零值两侧变化,表示前臂还受到其惯量主轴方向的滚转力矩作用。在图7中还给出这一动力学过程的动画。Р航天员舱外作业能力是空间站任务的重要支持和保障,但由于航天员着舱外航天服在太空特殊力学环境中的作业情况非常复杂,其动力学规律难以通过传统试验方法和理论方法进行分析,在有效模型支持下的计算机仿真成为其设计论证阶段研究的重要支持手段。本文在总结已有各类模型和方法的基础上,提出一套完备的建模与仿真方法,建立了一个仿真平台作为支持。工程应用表明,该方法具备了支持着舱外航天服航天员动力学研究的基本功能,具有可行性。在未来的工作中,除了对该方法作进一步完善以外,还应着重从如下几个方面开展研究:(1)与工程实践和物理试验之间相互验证。由于载人航天是一个工程性很强的领域,所有理论方法和仿真分析的结果,都需要通过实践检验才能确定为可信,进而付诸工程实施。因此,本文所建立的方法,需要与载人航天任务的工程数据和在地面物理仿真系统的试验数据相互验证,才能具有更高的工程参考价值。(2)配合空间站任务开展专项作业任务研究。支持空间站建造和维护的各类舱外作业任务,具有复杂的动力学过程和操作流程,在本文所建立方法基础上,可以对这些复杂过程和流程进行分析,为空间站任务的实施提供更为科学的工程建议。(3)支持舱外作业所应用的设备、设施和工具的研究。在航天员舱外作业动力学定量分析结果的基础上,可以对各种支持舱外作业的设备、设施和工具进行设计和分析,例如,安全系锁的强度问题,空间机动装置的动力学设计,以及舱外作业用扳手的设计。(4)作为出舱活动其它领域研究的支持基础。航天员的动力学规律是其他各种研究的基础,例如,工效学,生理学,心理学等等。航天员舱外作业动力学研究的定量结果能够为舱外作业空间设计,作业疲劳分析等提供支持。
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