
中國神舟七號載人航天飛船發(fā)射在即。飛船推進(jìn)艙起吊(資料圖片)。
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中國神舟七號載人航天飛船發(fā)射在即。飛船推進(jìn)艙起吊(資料圖片)。
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中新網(wǎng)9月26日電 題:神舟七號飛船研制紀實(shí)之推進(jìn)艙:全面改進(jìn) 便于“出艙”
作者:游本鳳
眾所周知,神舟七號飛船飛行任務(wù)由于將實(shí)施航天員出艙這一重大創(chuàng )新活動(dòng),以及乘坐3位航天員,飛船總體技術(shù)狀態(tài)出現較大變化。而對于承擔了神舟七號飛船上推進(jìn)艙、電源分系統、推進(jìn)分系統和遙控通信9個(gè)子系統等重要研制任務(wù)的中國航天科技集團上海航天技術(shù)研究院來(lái)說(shuō),技術(shù)狀態(tài)也要隨著(zhù)任務(wù)的變化和總體的變更而變,隨著(zhù)飛行任務(wù)的不同要求和目標而變,這就需要他們以變應變,不斷用技術(shù)創(chuàng )新和更嚴格的質(zhì)量來(lái)滿(mǎn)足“神七”飛行任務(wù)的要求。
與神舟六號飛行狀態(tài)相比,神舟七號技術(shù)狀態(tài)更改共200多項,而涉及到該院承制任務(wù)變化的有43項,其中一類(lèi)更改6項,二類(lèi)更改37項。涉及產(chǎn)品有推進(jìn)艙、艙內和艙外攝像機、電源分系統、總體電路等。有些由于總體技術(shù)狀態(tài)和涉及到有關(guān)出艙產(chǎn)品一直處于變動(dòng)之中,留給他們的時(shí)間非常緊張。如由該院承擔研制的推進(jìn)艙在技術(shù)狀態(tài)上的變化較大,考慮到這次出艙活動(dòng),相應的設備要增加十多臺。而增加的設備大小不一、輕重不一,功能作用不一,因此不能簡(jiǎn)單地往推進(jìn)艙里一安裝就了事。畢竟一下子多了十多臺設備,推進(jìn)艙總體單位在設計時(shí)既要充分考慮到艙體在太空飛行過(guò)程中的重心和平衡,還要根據產(chǎn)品體積的大小安裝在合適的位置,再就是要考慮安裝時(shí)操作人員的操作和檢修時(shí)的方便,等等。各種因素很多,必須綜合權衡,使得設計方案科學(xué)合理,安裝調試一步到位。
由于都是第一次碰到出艙活動(dòng)帶來(lái)的技術(shù)狀態(tài)變化,總體單位和有些設備研制單位在設備技術(shù)指標和其他方面一直在變化。這使得推進(jìn)艙研制周期成為歷次研制中時(shí)間最長(cháng)的一次,如果再拖延的話(huà),將要影響到整船對接的聯(lián)試和模飛。2006年8月11日,工程總體一位領(lǐng)導到該院檢查指導“神七”研制工作時(shí),聽(tīng)到對此事的匯報后指示,“神七”是國家任務(wù),是2008年我國的大事之一,舉世關(guān)注,研制時(shí)間只能往前趕,不能拖延。院里當即立下了軍令狀,要求主要研制單位上海航天設備制造總廠(chǎng)必須確保產(chǎn)品于9月10日出廠(chǎng)。
只有一個(gè)月的時(shí)間,卻要完成平時(shí)需要幾個(gè)月才能完成的任務(wù)。這對上海航天設備制造總廠(chǎng)來(lái)說(shuō)壓力太大了。破釜沉舟,沒(méi)有退路,該廠(chǎng)廠(chǎng)長(cháng)也下了死命令:后墻不倒,就是天天加班連軸轉也要趕出進(jìn)度來(lái)!正是在這樣的“高壓”之下,該廠(chǎng)飛船線(xiàn)上的同志克服一切困難,連續數周每天工作12小時(shí)以上,可謂開(kāi)足了馬力。經(jīng)過(guò)上下艱苦努力,終于實(shí)現諾言,推進(jìn)艙按期出廠(chǎng)。
電子所針對這次新增氣閘艙和航天員出艙活動(dòng),增加了艙外攝像機等與“神舟六號”技術(shù)狀態(tài)完全不同的七臺新設備。這些設備主要目的是加強地面控制中心與空間航天員圖像與信息的傳輸,實(shí)現航天員與地面的雙向通話(huà)。尤其是艙外攝像機將鎖定航天員出艙,保證航天員在艙外的一舉一動(dòng)受控,確保航天員的生命安全。還有飛船返回著(zhù)陸后,由新設備發(fā)出定位信標信號,以便地面搜索人員盡快尋到航天員。這對于電子所來(lái)說(shuō),既是機遇,也是壓力。電子所的科技人員顧全大局,以“神七”任務(wù)為重,迎難而上,奮力攻關(guān),克服了難以想象的困難,最終通過(guò)苦干加巧干,在預定計劃時(shí)間內完成了交付任務(wù)。
上海航天技術(shù)研究院在“神七”研制過(guò)程中,適逢院部和部分研制單位進(jìn)行調改整合,以及搬遷航天新區,如將三家單位整合為一家后一同搬遷新區。融合后的三家單位碰到了機制體制、觀(guān)念文化等方面的一系列矛盾,而其中的一個(gè)所又是“神七”上控制通信設備研制關(guān)鍵單位。面對矛盾,要緊的是統一思想,理清思路,將所有的工作按輕重緩急彈好“鋼琴”。其間,型號“兩總”多次深入到該所科研生產(chǎn)一線(xiàn)進(jìn)行指導,當場(chǎng)拍板幫助解決實(shí)際問(wèn)題,調動(dòng)了一線(xiàn)科技人員的積極性,使得研制進(jìn)度大大加快。正是在大家的共同努力下,該院做到了搬遷新區和科研生產(chǎn)兩不誤,兩促進(jìn)。另外,在調改過(guò)程中,院里還決定將其中一個(gè)所承擔研制飛船電源分系統中的一塊兼并到另一個(gè)空間電源專(zhuān)業(yè)所,進(jìn)行專(zhuān)業(yè)重組。這也是上海航天技術(shù)研究院在“神七”研制關(guān)鍵時(shí)刻采取的一項重要舉措。盡管在調改兼并過(guò)程中也同樣碰到了不少矛盾和阻力,但最終大家還是達成共識,認為這一舉措有利于電源專(zhuān)業(yè)的發(fā)展和壯大,有利于專(zhuān)業(yè)的對口管理,也有利于提高核心競爭力。個(gè)人的事再大也小,飛船的事再小也大。于是,原先單位兼并過(guò)去的同志很快調整好情緒,轉換好角色,服從大局需要,全力以赴地投入到“神七”研制中。
狠抓質(zhì)量 力保飛天平安
作為航天行業(yè),質(zhì)量歷來(lái)被放在至高無(wú)上的地位。而對于載人航天來(lái)說(shuō),質(zhì)量更是關(guān)系到航天員的生命安危。沒(méi)有質(zhì)量,就沒(méi)有航天員生命安全的保證。因為飛船上有了人,對航天產(chǎn)品質(zhì)量的要求和標準必須嚴之又嚴,高之又高,決不能有半點(diǎn)閃失。
上海航天技術(shù)研究院從“神舟一號”起,在整個(gè)飛船線(xiàn)上就牢牢樹(shù)立了嚴慎細實(shí)的質(zhì)量理念和意識,堅持貫徹“步步為營(yíng)、節節把關(guān);上掛下連、吃透技術(shù);前延后伸、跟蹤質(zhì)量”十六字全過(guò)程質(zhì)量控制措施,策劃全過(guò)程質(zhì)量管理活動(dòng)。同時(shí)針對該院承擔任務(wù)的特點(diǎn),制定了“神舟七號”質(zhì)量控制要點(diǎn)。嚴上加嚴,細上加細。在具體操作上,該院針對以往發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題后,要求各單位進(jìn)行兜底翻、查源頭,還專(zhuān)門(mén)制作了神舟飛船產(chǎn)品質(zhì)量數據包。數據包是設計輸入、技術(shù)狀態(tài)控制、可靠性安全性分析、工藝、物資、測試試驗、關(guān)重項目控制等84份文檔資料的總稱(chēng)。數據包工作能有效地將單機的質(zhì)量控制關(guān)口前移,注重單機形成的每個(gè)環(huán)節的質(zhì)量控制,使得單機在交付后對其履歷的每個(gè)階段都能做到有據可查,有源可尋。飛船副總指揮兼副總設計師秦文波對數據包的建立非常重視,曾多次在有關(guān)大會(huì )和小會(huì )上呼吁,強調其重要性和科學(xué)性。從實(shí)際工作效果來(lái)看,“神七”質(zhì)量管理數據包確實(shí)起到了很重要的作用,尤其在整個(gè)“神七”研制過(guò)程中,對所出現的問(wèn)題,至少在尋根溯源上用很短的時(shí)間就可以找到。
在“神七”研制中,科技人員深深感到,質(zhì)量工作千頭萬(wàn)緒,稍有不慎,就會(huì )出錯。既要靠各項制度來(lái)保證,又必須要靠提升責任心來(lái)加強。精心實(shí)施,精心操作,不留隱患,從各個(gè)方面提高飛船的質(zhì)量和可靠性,確保萬(wàn)無(wú)一失。上海航天設備制造總廠(chǎng)在推進(jìn)艙總裝過(guò)程中,事先制定了總裝質(zhì)量控制要求和詳細的質(zhì)量工作計劃?傃b工人實(shí)施班前工作會(huì )制度,使每一個(gè)工人在上班前就明確每天的工作內容、操作注意事項和質(zhì)量要求。該廠(chǎng)還成立了現場(chǎng)服務(wù)小組,對生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監督和控制。尤其對關(guān)鍵點(diǎn),即總裝過(guò)程中的電連接器插拔情況進(jìn)行了詳細記錄,特別對關(guān)鍵接口隨時(shí)進(jìn)行檢查。正因為嚴格把關(guān),杜絕了推進(jìn)艙在總裝過(guò)程中的差錯,至總裝調試結束,推進(jìn)艙未發(fā)生一例電連接器錯插或漏插的情況,確保了總裝過(guò)程準確無(wú)誤,無(wú)一差錯。
驅動(dòng)機構是飛船上電源分系統太陽(yáng)電池翼展開(kāi)的關(guān)鍵件,為了確保其在太空中準確無(wú)誤地打開(kāi),研制人員作了大量有針對性的試驗,如根據電源系統對神舟七號飛船電源分系統供電能力分析結果,電源分系統驅動(dòng)機構在軌工作時(shí),通過(guò)驅動(dòng)機構的最大充電電流為29A。由于“神舟七號”電源分系統驅動(dòng)機構在地面只進(jìn)行了額定23A電流的試驗,為驗證在軌運行期間驅動(dòng)機構通過(guò)最大充電電流29A的能力,需在地面進(jìn)行補充驗證試驗。接到任務(wù)后,設計人員立即制定了詳細的任務(wù)書(shū),根據具體的步驟,在熱循環(huán)箱中進(jìn)行了充分試驗,最后驅動(dòng)機構經(jīng)過(guò)5個(gè)循環(huán)的模擬在軌運行加電試驗后,電壓降等技術(shù)指標滿(mǎn)足要求,焊接工藝的穩定性也得到了考核,保證了充電電流的全覆蓋性,確保了“神舟七號”驅動(dòng)機構不帶一點(diǎn)疑問(wèn)上天。同樣,活動(dòng)機構一直是航天器產(chǎn)品中的薄弱環(huán)節,技術(shù)難度大,但是對產(chǎn)品的可靠性要求非常高,關(guān)系到整個(gè)飛行試驗的成敗。為了保證“神舟七號”太陽(yáng)電池翼能夠可靠展開(kāi),單位組織專(zhuān)業(yè)人員對神舟七號太陽(yáng)電池翼的展開(kāi)過(guò)程進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真復核復算,一是保證能夠順利展開(kāi),二是盡量減少電池翼展開(kāi)時(shí)對飛船的撞擊力,從而達到對飛船姿態(tài)影響最小的目的。這一措施也取得了較好的效果。
上海航天設備制造總廠(chǎng)在“神七”研制中,對導線(xiàn)的端頭處理采用了熱剝的工藝方法,代替原來(lái)屬航天限用工藝的冷剝工藝方法。神舟飛船的導線(xiàn)的屏蔽層耐高溫性好,熱剝操作非常困難,傳統的熱剝工具無(wú)法滿(mǎn)足要求。為解決這一難題,電裝工藝人員多方調研,并進(jìn)行了大量的工藝試驗。最終,選定了合適的熱剝工具和工藝參數。經(jīng)試驗,新熱剝工具能夠滿(mǎn)足“神七”熱剝的要求,并通過(guò)了院級評審。熱剝工藝的應用,提高了工效和質(zhì)量可靠性,確保了“神七”飛行任務(wù)的萬(wàn)無(wú)一失。
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