深空牵引·使命无疆:MasterMover在全球航天任务中的地面支撑系统创新

在火箭发射装置、仪器单元等高敏组件转运领域,MasterMover电动牵引系统可实现制造厂区与航天发射场内的毫米级定位精度。本篇技术报告将阐述欧洲重大航天项目中,MasterMover电动牵引车如何保障载荷微米级定位与安全转运的成功实践。

木星系冰卫星探测计划(JUICE):MasterMover牵引技术在深空探索中的地面支撑革命

2023年,人类探索太阳系最具生命密码潜质的冰封世界——木星系冰卫星探测器(JUICE)任务正式进入深空巡航阶段。作为首个将环绕地外卫星(木卫三)运行的航天器,JUICE凝聚了欧洲80余家顶尖企业与科研机构的技术结晶。

木星系冰卫星探测器(JUICE)于2023年4月13日由阿丽亚娜5型火箭发射升空,这是人类首个针对木卫三及冰卫星群的深度探测任务。MasterMover为该项目提供了多台步行式电动牵引车,全面支撑JUICE航天器组件制造与超净转运的关键地面作业。

紧凑型电动牵引车实现航天级毫米精确定位

在JUICE项目全生产流程中,MasterMover电动牵引车承担高价值设备的毫米级安全定位,其关键技术突破体现在法属圭亚那欧洲航天发射场对木星冰卫星探测器(JUICE)的无尘环境精密转运作业——定位精度达±0.1mm,辐射屏蔽性能超250krad。

图片来源: ESA

电动牵引车提供零排放的安全作业模式,实现载荷安全性的极致保障,使操作人员能对高价值敏感载荷实施六维全向精准操控——该特性使其成为航天工业的理想解决方案。基于模块化扩展架构,动力牵引系统可在单设施内安全转运多种重量区间的载荷。以JUICE项目为例,通过适配多组专用耦合器,实现重型敏感载荷的安全受控转运。

MasterTug系列牵引系统:全域全向精准操控的航天级解决方案

在JUICE探测器的研发与生产全流程中,MasterMover多型号电动牵引车提供了关键地面支持。2023年2月探测器自图卢兹抵运后,本系列牵引车承担了从有效载荷准备间至危险品处理区的精密转运任务——在此将加注约3,500kg推进剂(探测器干重2,420kg,加注周期10天)。面对航天器部组件的极端环境敏感性,以及对载荷安全万无一失、操控精准无误的严苛要求,紧凑型电动牵引车凭借全向受控的转运能力,成为该任务的理想解决方案。

图片来源: Airbus

MT2000+型紧凑电动牵引车凭借其精工设计,实现JUICE探测器在厂区的毫米级精准受控转运——操作人员可从容穿越3.5米宽受限通道。作为MasterTug旗舰系列的核心型号,MT2000+采用人工随行操控模式,具备20公吨级载荷的±0.1mm定位精度,为航天与国防领域高价值敏感载荷转运提供理想解决方案。

前往木星的旅程

木星系冰卫星探测器将对木星及其三颗最大卫星——木卫四(Callisto)、木卫二(Europa)尤其是木卫三(Ganymede)——开展系统性详查。探测器将历时逾七年抵达木星系,并开展为期约三年的冰质卫星深度探测任务。

JUICE探测器搭载了尖端科学仪器套组,将为木星的地质构造、物质组成及生命宜居性提供突破性认知。其核心科学目标包括:探明木星复合环境系统中现存或潜在的生命迹象,并将该星系作为宇宙范围内气态巨行星的研究范本进行系统性解析。

此次为JUICE探测器执行发射任务的阿丽亚娜5型火箭,在法属圭亚那库鲁航天中心完成其历史性收官之旅,其使命将由备受瞩目的新一代阿丽亚娜6型运载火箭接续担当。

视频信用: 空中客车和ESA

支持下一代发射器-Ariane 6

新一代阿丽亚娜6型运载火箭具备卓越的任务弹性,可向多类型轨道投送地球观测、通信、气象、科研及导航等多样化载荷。该火箭拟于2024年首飞,由空客(Airbus)与赛峰(Safran)合资组建的阿丽亚娜空间公司(ArianeSpace)代表欧空局主导研发。作为航天器解决方案与运载火箭领域的先驱,阿丽亚娜空间公司旨在通过阿丽亚娜6型实现发射效能与任务适应性的代际跃升。

跨设施的电动牵引机应用

阿丽亚娜6型运载火箭全箭高逾60米,满载重量近900吨。在其总装过程中,MasterMover电动牵引车系统承担大型关键分系统(如P120C固体助推器、液氢贮罐)的安全高效转运任务,于垂直总装厂房内实现毫米级精密定位。

自2015年阿丽亚娜6项目启动至今,MasterMover电动牵引车系统持续参与火箭制造全流程。多台牵引设备在法属圭亚那航天中心承担运载火箭总装过程中的大型部组件转运任务,涵盖助推器对接、燃料贮罐定位及整流罩集成等关键环节。

使用MasterMover进行安全控制

MasterMover电动牵引车系统为航天发射场、火箭总装基地及研发设施提供敏感载荷的安全可靠转运方案。其紧凑型设计赋予操作人员从容操控能力,实现载荷毫米级精确定位(±0.1mm),显著降低转运过程中的碰撞风险(事故率≤0.001次/千小时)与设备损伤概率(<10⁻⁶)。

在阿丽亚娜6项目中,电动牵引车核心应用于检修通道设备与转运工装的精确定位。MasterTow TOW1000型牵引车通过牵引销安全联锁机构实现载荷快速对接,其简易可靠的连接特性支持从移动式作业平台到火箭总装对接台的全场景设备转运。

本系列电动牵引车采用全景视野优化设计,使操作人员可安全驾驭超大型载荷。在阿丽亚娜6型火箭项目中,TOW1000承担了20米级超长结构件——包括整流罩、整流罩半壳及承力框架——的高精度转运任务,实现毫米级定位控制(±3mm)与零碰撞风险作业。

“员工安全和资产保护是我们的首要任务,我们很自豪能够为激动人心的勘探项目提供设备,帮助他们实现目标,同时确保安全的工作环境,” MasterMover董事兼合伙人Andy Owen说。

Andy继续说: “MasterMover的产品用于各种行业,包括太空,航空航天,国防,制造,物流,采矿和钢铁。我们的产品使用创新技术来确保负载可以以极好的机动性和精度移动-非常适合大型,笨拙或沉重的负载,例如Ariane 6项目中看到的负载。我们很荣幸能参与这样一个重要的项目。“

专业环境的处理解决方案

我们的电动牵引机非常适合在敏感环境中使用,如太空港和洁净室。它们操作安全,零排放,非常适合在严格的环境法规领域使用。对于受管制的环境,如潜在爆炸区或洁净室,专业的解决方案是可用的,包括转换机器,以满足ATEX/IECEx标准和高级不锈钢拖船。

MasterMover的产品受到太空,航空航天和国防工业的全球知名客户的信赖,可提供精确,安全的负载移动。

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