天舟一號,你不知道的“大家伙”成長史

申寧 代海林 杜瑞兆

2017年04月20日19:58  來源:人民網-科技頻道
 

天舟一號,作為我國研制的第一艘貨運飛船,全長10.6米,最大直徑3米多,可搭載6噸的上行貨物,是個名副其實的“大家伙”,那麼“大家伙”如何裝好呢?下面我們就來回顧一下這個“大家伙”成長中的故事。

“大家伙”首次“吃螃蟹”,嘗鮮數字化

天舟一號是貨運飛船系列的大哥,作為載人空間站的運輸系統,承擔著為空間站進行在軌補給、上行貨物運輸、下行物資消隕等重要任務,備受眾人矚目。同時,天舟一號還是航天器數字化總裝下廠的首個“吃螃蟹”的型號,首次將三維結構化工藝系統應用該型號總裝研制全流程,成為首個應用完成數字化總裝並出廠的型號平台。

中國航天科技集團公司五院總裝與環境工程部大力推動數字化AIT在航天器研制過程的應用,率先選擇貨運飛船作為試點型號,全流程應用數字化總裝研制。

這個過程中,總裝研制隊伍克服傳統二維圖紙慣性約束、相關標准規范缺失、跨專業跨部門協調等各種困難,探索性前行,邊應用邊優化,順利完成了天舟一號貨運飛船北京地區總裝工作。隨著貨運飛船的進場,數字化總裝下廠也取得了階段性的成果,為探索數字化協同研制,提高航天器AIT效率,鋪就航天器AIT數字化研制通道奠定重要基礎。

飛天前,“大家伙”先來個 “海上漂”

無論是貨運飛船初樣型號發射場合練,還是天舟一號正樣型號的進場發射,均採用海上運輸的方式。

為了做好此次運輸工作,全力保障“大家伙”能有一個舒適愉悅的海上漂流體驗,五院總裝與環境工程部總裝研制隊伍做了大量、充分的准備。從運輸工藝規程編制、裝載方案優化、工裝海運環境防護、運輸路線探索、集裝箱群停放規劃等方面進行精心設計,力求海運工作精細化、標准化和專業化。

另外,天舟一號雖然不是海南發射場投入使用以來首個發射型號,但是依然面臨型號平台新、技術狀態復雜等諸多困難,呈現出多單位參與、多系統交叉、多崗位聯合操作的工作特點,總裝工藝人員與試驗隊員一道,群策群力,集智攻關,確保了發射場總裝工作取得了階段性的勝利,為天舟一號的成功發射打開了良好的局面。此次歷時9天的“海上漂流體驗”,為后續空間站工程的順利實施奠定了良好的技術基礎。

敏捷工裝群為“大家伙”鋪路

天舟一號總裝接口多、技術狀態復雜、艙內操作空間狹小、人員進艙操作風險大,需要研制大量的輔助工裝,其中以敏捷工裝居多。為更好地把控工裝研制質量,總裝工藝率先嘗試了關鍵工裝的“自研模式”,完成了關鍵工裝從“提技術要求”到“詳細方案設計,圖紙下廠”的轉變,相繼設計了前艙門無動力輥筒貨物輸送工裝、貨物安裝支持系統、貨運飛船垂直進艙工裝、貨運飛船后錐電測平台、貨運飛船網架平台、轉運船衣支撐結構、密封面保護工裝等系列敏捷工裝群,並完成二維圖紙下廠。

縱觀天舟一號總裝研制的全過程,地面裝備中的“小兄弟們”——敏捷工裝群已然成為總裝過程的一大特色,從密封面保護到人員進艙安全性,工藝人員與研制隊伍一道,都在求變,時刻都在追求優化,哪怕這種改進是多麼細微,從型號研制效果和項目辦兩總的肯定中不難發現,這種細微的改進確實得以奏效。

虛擬仿真伴隨“大家伙”成長

隨著五院大力推行三維數字化研制,作為航天器地面機械支持設備(MGSE)的抓總研制單位,總裝與環境工程部結合現有的三維協同仿真中心和工藝裝備規劃總體能力,首次完成了基於三維仿真的地面機械支持設備配套規劃工作。

以貨運飛船工藝研制流程為基礎,總裝與環境工程部開展天舟一號的16種典型工藝裝備在虛擬現實環境下的使用流程、配置需求、功能設計、人機工效、場地匹配等方面進行了總體規劃和分析,具體包括從總裝開始至電測為止,覆蓋天舟一號經歷的所有工況,展示了各工況對地面支持設備需求及各套工裝配合使用情況。虛擬仿真技術為后續地面機械支持設備的研制工作提供了關鍵的指導依據,增強了航天器工藝裝備研制與數字化總裝的無縫銜接,為后續型號工裝的研制與應用開創了新模式,具有一定的前瞻性。

“大家伙”帶水果,隻為航天員那口“鮮”

在“大家伙”飛天前,還有一小段時間是站立在火箭垂直總裝測試廠房的。

在這個飛天前的驛站中,垂直進艙是整個發射場總裝工作的重頭戲。此時,需要總裝人員在船箭垂直狀態下首先拆除天舟一號重約17千克的側操作口蓋,再將一台位於側操作口附近重達20千克的倒挂式設備拆除,隨后操作人員依次通過整流罩操作口、貨運飛船操作口進入“大家伙”的肚子裡,安裝4個合計重達70千克貨包,其中就包括一個27千克重的新鮮果蔬貨包。這一系列動作是非常復雜的,操作人員使盡洪荒之力,為的就是在“大個子”上天前最后片刻捎上新鮮瓜果,讓我們的航天員在漫漫太空遨游征途中也能嘗嘗鮮。

其實,這些還只是“大家伙”成長過程的一些小片段,還有許多其它的新鮮事等待我們去發現呢。

(責編:林露、賀迎春)

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