快讯 | 首次“太空加油”成功完成!航天科工牌“油箱”已收货
快讯
4月27日19时07分,天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室成功完成首次推进剂在轨补加试验,标志天舟一号飞行任务取得圆满成功。
突破和掌握推进剂在轨补加技术,填补了我国航天领域的空白,实现了空间推进领域的一次重大技术跨越,为我国空间站组装建造和长期运营扫清了能源供给上的障碍,使我国成为世界上第三个独立掌握这一关键技术的国家。
此次推进剂在轨补加持续约5天,先后进行了补加管路检漏、天宫二号贮箱气体回收、推进剂输送、推进剂吹除等关键步骤。在地面操作人员精确控制下,整个在轨补加过程由天舟一号与天宫二号共同配合完成,其中,天舟一号负责贮箱增压、补加管路检漏,并向天宫二号输送推进剂;天宫二号负责贮箱气体回收,并接收货运飞船输送推进剂。
按计划,天舟一号将在6月中下旬开展第二次推进剂在轨补加试验,进一步巩固取得的技术成果。
此次天舟一号飞行任务,是载人航天工程空间实验室飞行任务的收官之战,对于空间站工程后续任务顺利实施具有极为重要的意义,取得圆满成功标志着我国载人航天工程第二步胜利完成,也正式宣告中国航天迈进“空间站时代”。
在此次推进剂在轨补加试验中,有一个航天科工研制的“神助攻”功不可没!
“天宫二号”上的大型液体燃料贮箱膜盒作为空间站燃料储存的“能源基地”,展现了其无以伦比的独特功能。该产品由中国航天科工所属南京晨光集团研制生产,于2016年随“天宫二号”发射升空在轨运行,在此次太空对接中圆满完成了其承担的燃料补加任务。
此次太空对接任务是中国载人航天工程空间实验室阶段的收官之战,对于空间站工程后续任务顺利实施具有极为重要的意义。
“天舟一号”的重要使命之一就是为“天宫二号”进行推进剂燃料的补加,形象地描述就像是“太空加油”,掌握了这个技术,未来才能不断地进行空间站的燃料补加,使其能够保持在空间轨道运行。空间站从建设阶段到建成后的持续运行,前后约需工作二十年时间,没有燃料的补加技术,空间站就无法持续运行。南京晨光集团研制生产的大型燃料贮箱膜盒就是为空间站工作提供燃料动力的关键部件。
大型液体燃料贮箱是载人航天二期工程的五大关键技术之一,而膜盒是该贮箱的核心部件,属国内首创,国际上也仅有少数国家掌握此项技术。“天宫二号”的贮箱膜盒实现了可反复加注、重复使用的目标,这项技术的突破和掌握,使只能在一定时间内运行的飞船变为长期在太空运行的“工作站”。当“天宫二号”贮箱膜盒里的燃料排放到一定程度需要补充时,由地面发射的“天舟一号”货运飞船,将燃料带入太空,在与“天宫二号”对接后,实施膜盒燃料的加注,如此反复,确保空间站在太空长期运行。
本次太空成功对接,顺利完成燃料补加任务,再次验证了南京晨光集团研制的贮箱膜盒具有坚定的质量可靠性,产品经受住了太空对接的严峻考验,受到世界广泛关注!“天宫二号”上的贮箱膜盒技术指标远远超过其设计寿命,在前期通过了数百次拉伸、压缩试验的考验后,已经精确、平稳地随“天宫二号”在太空运行,近日顺利实现燃料补加,将持续地为空间站的运行发挥“能源基地”的重要作用!
对于南京晨光集团而言,贮箱膜盒在太空成功地发挥重要作用令人振奋,但它在研制之初的情形并不是“乐观”的。当年,这项技术在国际上仅少数几个国家掌握,具体采用什么技术也不得而知,可供参考的技术资料极少。项目团队几乎两眼一抹黑,经过了难以想象的艰难探索历程,可谓“十年磨一剑”,最终实现了研制目标。
按照苛刻的设计要求,空间站要确保长期、持续的运行动力,就需要反复加注的燃料和重复使用的膜盒,膜盒的容积要随燃料的排放和加注而压缩变小、伸展变大,要具备伸缩功能才能满足要求。因此,项目团队在经过严谨细致的分析论证后,将贮箱膜盒的结构设计成类似于手风琴的风箱,并采用圆形膜片连接。
在几乎毫无“方向感”的情况下,项目团队边摸索边研制,通过夜以继日地查数据、作对比、改装备、调参数,先后解决了颇为棘手的大直径环形膜片成型难题、生产出可供焊接的仅有“几张纸厚”的合格膜片、验证出了“高精尖”的焊接方法,研制出了“初步”满足要求的膜盒产品,并通过了压力试验等,极大地鼓舞了团队的信心。
在取得阶段性的成绩后,针对后续研制中的薄弱环节,项目团队继续创新思路,大胆地提出了技改实施方案,并得到了大力肯定和支持。
技术改造顺利实施后,使膜盒的研制能力再次得到提升。项目团队经过多方试验论证后,最终成功攻克了关键技术难关,标志着团队已经精确掌握了膜盒研制的关键技术,膜盒研制再无技术上的“拦路虎”。
自2002年开始,经历了模样、初样等阶段,历经十来年的艰苦跋涉,在经受了数百次拉伸、压缩试验的考验后,项目团队最终收获了成功的果实。膜盒产品经试验,满足了设计要求,最终随“天宫二号”一同遨游太空,为空间站运行提供了源源不断地动力支撑。
想象着膜盒产品的太空之旅,南京晨光集团参与研制工作的每一位膜盒项目团队人员都感到无比自豪和激动!这背后,凝聚着大家上万个日夜的汗水和呕心沥血的付出。
十多年来,项目团队人员伴随膜盒产品的顺利升空,几乎“全身心”扑到了研制工作中。膜盒产品“失败”不起,产品的成功要靠关键技术的突破,而技术突破最终靠的是团队人员的力量。每一次工艺的优化,每一项方案的制定,每一个试验的验证,无数次夜以继日地加班奋战……回忆起所经历的外人难以想象的“艰难困苦”,团队人员纷纷称道:“值得!值得!”对于航天人来说,航天无小事,任务成功的喜悦远大于吃过的苦。
在多年的攻关中,膜盒项目团队已经潜移默化地形成了一种“膜盒文化”,其主要特点就是对人员的高要求,团队人员呈现出“技术水平高”、“责任心强”、“乐于奉献”等诸多优秀闪光点。十几个人的团队,完全靠团队自身完成了从投料、研制、攻关、生产、协调、交付等一环环的工作。外界真是难以置信,那颇为神秘的在太空运行的膜盒产品,就是出自这个“小而全”的优秀团队之手。
膜盒产品的研制成功充分展现了膜盒项目团队的技术水平,向世界展现了南京晨光集团的综合实力,赢得了广泛赞誉和肯定,并产生了可观的产品“带动效应”,新的任务早已排上了时间表。当前,膜盒项目团队的后续工作已经驶上了“快车道”,团队人员已经悄然投入到了后续产品的研制工作中。
文:王新 国杨欣 彭竞竞
图:神州传媒、马一皎
编辑:簪子