青出於藍而勝於藍——揭秘天宮二號資源艙的改進研製

　　9月15日,中國在酒泉衛星發射中心用長征二號F運載火箭將天宮二號空間實驗室發射升空。 新華社記者 琚振華 攝 圖片來源:新華網

　　新華社上海9月15日電(記者 張建松) 15日晚,天宮二號成功發射,為中秋的夜空增輝添彩。天宮二號空間實驗室是在天宮一號備份目標飛行器的基礎上改進研製而成,採用實驗艙和資源艙兩艙構型。中國航太科技集團公司上海航太技術研究院承擔了天宮二號資源艙的改進研製工作。

　　資源艙是天宮二號的“心臟”,不僅能為天宮二號提供所有的動能和電能,航太員維持生命的氧氣也儲存在這裡。在天宮一號資源艙的原有設備上改進研製、升級換代,為天宮二號執行新任務提供更加強大的“心臟”,任務十分艱巨。

　　“這就像家裏的房屋裝修,改裝二手房,比裝修毛坯房遇到的麻煩更多。何況天宮二號資源艙還是局部改裝,實現新功能的同時,不能影響原有功能,需要設計師、工藝師、總裝、吊裝、電裝、精測、檢驗等各工種全方位配合。”上海航太技術研究院天宮二號資源艙機械總體主任設計師歐陽文介紹説。

　　天宮二號資源艙總裝設備近150台/套,空間應用系統載荷設備數量也比天宮一號增加,在不影響原有設備安裝狀態的前提下,只能“見縫插針”地改裝。改裝涉及到在艙體上鑽孔、切削等機械加工操作。工程技術人員首先需要把資源艙上的設備、熱控多層、電纜、管路、報廢的支架等全部拆除,然後在艙上鑽孔,安裝支架,再把沿用的管路和設備、電纜、新增的管路和設備、熱控多層等重新安裝到艙上。

　　對正樣産品進行如此大規模的改裝,風險極大。例如,改裝之初,資源艙的內外已經噴塗了熱控黑漆和白漆,比較脆弱。尤其是白漆,容易脫落、受污染且無法修補,改裝中的鑽孔、切削是否會對熱控漆産生影響?如何保護?大量新增的設備對艙體的動力學性能有什麼影響?新的佈局下的電磁相容性如何?改裝中的多餘物如何控制等,許多風險都是未知。

　　為了嚴格控制風險,在正式改裝資源艙之前,上海航太技術研究院工程技術人員首先改裝了初樣天宮一號結構熱控資源艙,進行了支架拆除、管路拆除、設備拆除、單艙振動試驗、整器力學試驗、EMC試驗等共計20項技術驗證工作,為正式改裝資源艙積累了豐富經驗。

　　在正式改裝的過程中,為了避免各系統間的“打架”,資源艙總裝團隊還制定了週密的風險預案及控制措施,並逐一落實到位。對安裝十分困難的幾臺設備,反覆進行操作演練,最終完成了資源艙總裝各項工作,確保了資源艙按期交付。