“青出于蓝而胜于蓝”--揭秘“天宫二号”资源舱的改进研制
东方网9月16日消息:15日晚,天宫二号成功发射,为中秋的夜空增辉添彩。天宫二号空间试验室是在天宫一号备份目的飞行器的基础上改良研制而成,采取试验舱和资源舱两舱构型。中国航天科技集团公司上海航天技术研究院承当了天宫二号资源舱的改良研制工作。
资源舱是天宫二号的“心脏”,不只能为天宫二号提供所有的动能和电能,航天员保持生命的氧气也贮存在这里。在天宫一号资源舱的原有设备上改良研制、升级换代,为天宫二号实施新任务提供更增壮大的“心脏”,任务非常艰难。
“这就像家里的房屋装修,改装二手房,比装修毛坯房碰到的费事更多。况且天宫二号资源舱还是部分改装,完成新功能的同时,不能够影响原有功能,需求设计师、工艺师、总装、吊装、电装、精测、检验等各工种全方位配合。”上海航天技术研究院天宫二号资源舱机械整体主任设计师欧阴文介绍说。
天宫二号资源舱总装设备近150台/套,空间运用系统载荷设备数目也比天宫一号增加,在不影响原有设备安装状态的条件下,只能“见缝插针”地改装。改装触及到在舱体上钻孔、切削等机械加工操作。工程技术人员首先需求把资源舱上的设备、热控多层、电缆、管路、报废的支架等所有解除,然后在舱上钻孔,安装支架,再把沿用的管路和设备、电缆、新增的管路和设备、热控多层等重新安装到舱上。
对正样产品进行如此大规模的改装,风险极大。例如,改装之初,资源舱的表里已经喷涂了热控黑漆和白漆,比较软弱。特别是白漆,简单脱落、受浑浊且没办法修补,改装中的钻孔、切削是不是会对热控漆产生影响?如何保护?大批新增的设备对舱体的动力学性能有什么影响?新的布局下的电磁兼容性如何?改装中的过剩物如何控制等,很多风险都是未知。
为了严厉控制风险,在正式改装资源舱之前,上海航天技术研究院工程技术人员首先改装了初样天宫一号构造热控资源舱,进行了支架解除、管路解除、设备解除、单舱振动试验、整器力学试验、EMC试验等合计20项技术验证工作,为正式改装资源舱积累了丰富经历。
在正式改装的过程当中,为了防止各系统间的“打斗”,资源舱总装团队还制定了严密的风险预案及控制办法,并一一落实到位。对安装非常困难的几台设备,重复进行操作演练,最后完成了资源舱总装各项工作,确保了资源舱定期交付。
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