天舟一号,你不知道的“大家伙”成长史

申宁 代海林 杜瑞兆

2017年04月20日19:58  来源:人民网-科技频道
 

天舟一号,作为我国研制的第一艘货运飞船,全长10.6米,最大直径3米多,可搭载6吨的上行货物,是个名副其实的“大家伙”,那么“大家伙”如何装好呢?下面我们就来回顾一下这个“大家伙”成长中的故事。

“大家伙”首次“吃螃蟹”,尝鲜数字化

天舟一号是货运飞船系列的大哥,作为载人空间站的运输系统,承担着为空间站进行在轨补给、上行货物运输、下行物资消陨等重要任务,备受众人瞩目。同时,天舟一号还是航天器数字化总装下厂的首个“吃螃蟹”的型号,首次将三维结构化工艺系统应用该型号总装研制全流程,成为首个应用完成数字化总装并出厂的型号平台。

中国航天科技集团公司五院总装与环境工程部大力推动数字化AIT在航天器研制过程的应用,率先选择货运飞船作为试点型号,全流程应用数字化总装研制。

这个过程中,总装研制队伍克服传统二维图纸惯性约束、相关标准规范缺失、跨专业跨部门协调等各种困难,探索性前行,边应用边优化,顺利完成了天舟一号货运飞船北京地区总装工作。随着货运飞船的进场,数字化总装下厂也取得了阶段性的成果,为探索数字化协同研制,提高航天器AIT效率,铺就航天器AIT数字化研制通道奠定重要基础。

飞天前,“大家伙”先来个 “海上漂”

无论是货运飞船初样型号发射场合练,还是天舟一号正样型号的进场发射,均采用海上运输的方式。

为了做好此次运输工作,全力保障“大家伙”能有一个舒适愉悦的海上漂流体验,五院总装与环境工程部总装研制队伍做了大量、充分的准备。从运输工艺规程编制、装载方案优化、工装海运环境防护、运输路线探索、集装箱群停放规划等方面进行精心设计,力求海运工作精细化、标准化和专业化。

另外,天舟一号虽然不是海南发射场投入使用以来首个发射型号,但是依然面临型号平台新、技术状态复杂等诸多困难,呈现出多单位参与、多系统交叉、多岗位联合操作的工作特点,总装工艺人员与试验队员一道,群策群力,集智攻关,确保了发射场总装工作取得了阶段性的胜利,为天舟一号的成功发射打开了良好的局面。此次历时9天的“海上漂流体验”,为后续空间站工程的顺利实施奠定了良好的技术基础。

敏捷工装群为“大家伙”铺路

天舟一号总装接口多、技术状态复杂、舱内操作空间狭小、人员进舱操作风险大,需要研制大量的辅助工装,其中以敏捷工装居多。为更好地把控工装研制质量,总装工艺率先尝试了关键工装的“自研模式”,完成了关键工装从“提技术要求”到“详细方案设计,图纸下厂”的转变,相继设计了前舱门无动力辊筒货物输送工装、货物安装支持系统、货运飞船垂直进舱工装、货运飞船后锥电测平台、货运飞船网架平台、转运船衣支撑结构、密封面保护工装等系列敏捷工装群,并完成二维图纸下厂。

纵观天舟一号总装研制的全过程,地面装备中的“小兄弟们”——敏捷工装群已然成为总装过程的一大特色,从密封面保护到人员进舱安全性,工艺人员与研制队伍一道,都在求变,时刻都在追求优化,哪怕这种改进是多么细微,从型号研制效果和项目办两总的肯定中不难发现,这种细微的改进确实得以奏效。

虚拟仿真伴随“大家伙”成长

随着五院大力推行三维数字化研制,作为航天器地面机械支持设备(MGSE)的抓总研制单位,总装与环境工程部结合现有的三维协同仿真中心和工艺装备规划总体能力,首次完成了基于三维仿真的地面机械支持设备配套规划工作。

以货运飞船工艺研制流程为基础,总装与环境工程部开展天舟一号的16种典型工艺装备在虚拟现实环境下的使用流程、配置需求、功能设计、人机工效、场地匹配等方面进行了总体规划和分析,具体包括从总装开始至电测为止,覆盖天舟一号经历的所有工况,展示了各工况对地面支持设备需求及各套工装配合使用情况。虚拟仿真技术为后续地面机械支持设备的研制工作提供了关键的指导依据,增强了航天器工艺装备研制与数字化总装的无缝衔接,为后续型号工装的研制与应用开创了新模式,具有一定的前瞻性。

“大家伙”带水果,只为航天员那口“鲜”

在“大家伙”飞天前,还有一小段时间是站立在火箭垂直总装测试厂房的。

在这个飞天前的驿站中,垂直进舱是整个发射场总装工作的重头戏。此时,需要总装人员在船箭垂直状态下首先拆除天舟一号重约17千克的侧操作口盖,再将一台位于侧操作口附近重达20千克的倒挂式设备拆除,随后操作人员依次通过整流罩操作口、货运飞船操作口进入“大家伙”的肚子里,安装4个合计重达70千克货包,其中就包括一个27千克重的新鲜果蔬货包。这一系列动作是非常复杂的,操作人员使尽洪荒之力,为的就是在“大个子”上天前最后片刻捎上新鲜瓜果,让我们的航天员在漫漫太空遨游征途中也能尝尝鲜。

其实,这些还只是“大家伙”成长过程的一些小片段,还有许多其它的新鲜事等待我们去发现呢。

(责编:林露、贺迎春)

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