太空快递员“天舟二号”上天跑单！四川这家“天地物流”先打包

视频来源：央视新闻

据中国载人航天工程办公室消息，5月29日20时55分，搭载天舟二号货运飞船的长征七号遥三运载火箭，在我国文昌航天发射场准时点火发射，约604秒后，飞船与火箭成功分离，精确进入预定轨道，21时17分，太阳能帆板两翼顺利展开工作。发射取得圆满成功。

图片来源：新华社

载人航天工程，往天上送人还不够，还得往天上送货。天舟二号飞船主要承担送货的任务，涉及各类物资补给，譬如推进剂、氧气、航天员饮食以及用于天和核心舱在轨维护的设备等，以便航天员的长期在轨驻留。因此被称为“中国快递员”。

它的身后，还有这样一家“天地物流公司”，提供精准的“订制式”服务。那就是货运飞船系统工程中一个特殊的分系统——货运保障分系统。

▲天舟二号货运飞船成功发射 “中国快递员”背后的“天地物流公司”来自四川

这个分系统由位于四川的中国航天科技集团有限公司第七研究院第七设计部（简称七院七部）抓总研制。任务自2011年起立项，参研团队平均年龄仅32岁。继2017年4月20日天舟一号货运飞船产品圆满完成飞行任务后，这是天舟货运飞船货运保障分系统承接的第二个“大单”。

▲中国航天科技集团有限公司第七研究院天舟二号试验队集体照

做称职的“打包员”

之所以把货运保障分系统称为“天地物流公司”，跟它主营业务——货物装载布局与物资信息管理密不可分。“公司”要针对每一艘货运飞船的运送需求，开展上行货物的装载设计、布局配平设计、货物在轨转运支持以及下行废弃物装载制定等货物运送保障工作；要负责所有装载货物和载荷信息的统一归口管理。

▲货运保障分系统产品发射场联试

“快递员”的主要使命是运送货物，那舱内配置最多的就是装载各类物资、产品的货包产品。一艘船，多达上千种物资，种类繁多，大小不一，研制进度有快有慢，怎么装？用什么装？找好合适的包装是关键。

“公司”的主营业务之一就是设计和制作标准化、系列化的货包产品，为品种丰富、形状各异的物资产品提供防护包装。通过与货运飞船舱内结构的适配性货包装载设计，将货运飞船几十立方米装载空间利用得淋漓尽致。

“我们的货包不仅好用、实用，还好看。” 货运飞船货运保障分系统副主任设计师李鹏介绍。

除了吃喝穿戴，天舟二号货运飞船还“打包”了大量空间站建设所需的设备。设备上行入轨，都需要根据其形状进行防护。“不仅要防护效果好、重量轻、体积小，还要满足空间站严苛的材料要求。”七院七部宇航室主任蒋琳介绍。

经过多达百余次的调试、小试、中试，团队成功研发出货包外部包装所需的和内部赋型所需的特种聚氨酯泡沫材料，满足了长期载人密闭环境下材料的选用要求，具备超低有害气体逸出、高效抗菌防霉、高阻燃、燃烧物低毒及优良的力学性能，同时具备高效的缓冲减震功能。

一艘货运飞船，一两百个货包，如何识别与管理？这时轮到智能物资信息管理系统这个“贴心收纳师”上场了。结合每个货物配置的“RFID”标签，只要扫一扫，就能知道想要的货物在哪里，管理得清清楚楚、状态分明。

神奇的“太空冰箱”

值得一提的是，本次跟随天舟二号货运飞船发往天空的还有一款叫“低温锁柜”的明星产品。我们可以通俗地称为“太空冰箱”。这是考虑到货物的低温存储需求所研发。

在距离地球400公里的外太空，在微重力环境下，传统而成熟的蒸气式压缩机制冷技术不适用。空间站物资低温储存技术究竟应该采用什么方案？需要达到哪些指标？

作为载人航天和制冷技术的双重“新丁”，七院七部设计师们经过多方调研和咨询，组建专项攻关团队，先后攻克了低功耗设计、保温设计、结构优化减重设计等重重难关，顺利通过各项试验考核，成功配套于货运飞船。

▲中国航天科技集团有限公司第七研究院天舟二号试验队进行发射场综合测试阶段双想讨论

“太空冰箱”作为电子单机，其电子测试任务更是“任重道远”。为保证产品万无一失，测试人员需要对产品的功能性能、船上接口，分系统间匹配性，大系统间匹配性等项目进行测试。

在一年半时间里，分系统设计师频繁奔波于北京、天津、海南发射场等地，参与完成了多次阶段测试任务。部分阶段需要整船24小时不断电测试，测试人员不分昼夜倒班工作。

经测试人员统计，分系统共参与119天整船测试工作，低温锁柜产品随船电测时长达780小时，产品运行正常。

▲中国航天科技集团有限公司第七研究院货运保障分系统队员为天舟二号点赞

精确的配平布局

对于“航天快递员”来说，长期困扰他们的另一大难题便是如何保持“身体平衡”。物资装载布局与配平直接影响到货运飞船的飞行安全，同时对降低推进剂消耗、提高姿态控制精度都有重要作用。

七院的飞行试验队员使用自主研发的物资装载与配平优化软件，实时更新装舱货物重量以及装船方案，调整对应的整船配平数据，确保每一轮的装载调整都符合发射要求。

七院七部软件设计师李皓伟说曾说：“货船配平工作直接影响发射成败，计算出的每一个数字都不能出错。”

配平算法是软件研制中最大的难点，不仅需要自动计算排布每一个货物的装船位置，还需要使配平结果尽可能最优。在软件研制的过程中，软件设计师阅读大量文献，和高校专家沟通取经，最终圆满完成研制任务。

在发射场，试验队员对整船上近200个货物的质量、装船位置以及货船的质量特性进行逐一检查复核，采用记录表签署留档、编制配平报告等方式跟踪记录每一次配平变化情况，保障配平工作万无一失，助力天舟二号成功发射。

天舟一号发射成功的画面宛在眼前，天舟二号快递也已送出。货运飞船货运保障分系统技术负责人陈粤海悬着的心还没放下。她说，“天舟二号第一次运输这么大量的真货物，必须等航天员上去验货、签收后才能算真正成功。”

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没白等！迟来9天的发射

一切只为“稳稳的成功”

2021年5月20日, 中国载人航天工程办公室发布消息：天舟二号货运飞船发射任务，因技术原因推迟实施，发射时间另行确定。

短短数语，却牵动人心！这是我国空间站在轨组装建造的第二次发射任务,承上启下。天舟二号货运飞船将搭载长征七号遥三运载火箭点火升空,与“天和”核心舱实现对接，为空间站提供物资运输和燃料补加。

天舟二号货运飞船研制照片。来源：中国航天科技集团五院

然而，一切都随着一组参数的异常戛然而止。

长征七号火箭抓总研制单位是中国航天科技集团一院。发射场前方，研制车间后方，一院航天人开启了不分日和夜的鏖战，争分夺秒，终于拨云见日，将问题“归零”。

9天后，5月29日20时55分，长七火箭拔地而起，点亮了文昌航天发射场的夜空，将天舟二号货运飞船成功送入预定轨道。一院院长王小军说，航天人在工作中坚持“严、慎、细、实”，是在为胜利而战，为使命而战，为荣誉而战。

一个异常 一场硬仗

5月19日下午1时许，长七遥三火箭进入负12小时发射流程。煤油加注、液氧加注，发射依规程按部就班有序进行，传话筒中的一句句“正常”不时传来，每一名试验队员各司其职，忙而不乱。大家正在一步步向最后的成功迈进。

21：40，距离发射不到3个小时，发射指控大厅中的数据信息显示：一个压力值参数异常！陡然间，大厅现场陷入一片寂静。

出问题了！这不是我们所想看到的！那就全力面对吧！一院航天人很快就调整了状态，试验队迅速组织问题排查，有序推进故障分析。一院型号办工作人员任京涛说：“当时没有时间想那么多，一心想着快速解决问题，不能让空间站建造任务受影响。”

偌大的火箭，庞大的系统，漏点在哪里？一院动力系统指挥邵业涛说：“我们的低温火箭又将经历一场严酷的考验。”为此，试验队员开始了连续80多个小时的煎熬。

绝不能带一丝隐患上天

火箭上天万万不可有半点闪失。哪个部段出了问题？阀门的问题？还是零部件的问题？一院总体设计部迅速组织试验队员紧急进舱，另一方面与后端紧密配合，尽快查清故障。

今年，文昌发射场与北京远程测试大厅实现了前后方数据的实时互联互通。邵业涛介绍，北京的技术保障人员第一时间了解了前方故障信息，第一时间成立了后方保障工作组，查验过往数据、做仿真试验，展开系列推演诊断，同步配合发射场故障快速排查与定位。

此时，前方的故障排除正紧锣密鼓。火箭箭体已完成燃料加注，尾舱内一直处于热氮气吹除状态，试验队员必须要戴氧气面罩进舱。两名总装人员换好服装、戴好面罩，从50厘米见方的舱门钻进了火箭箭体。舱内一片漆黑，氮气吹除的声音震耳欲聋。他们攀爬在箭体结构件上，仔细镇定地摸索着检漏点。“找到了！”两次核查后，问题暴露，但很快后方传来消息，这依然不是元凶。型号领导一致决定：“推迟发射。”

冰火两重天的坚守

距离下一个发射窗口还有9天，火箭燃料加注、泄回，这场鏖战，史无前例。但对于一院的航天人来说，千磨万击还坚劲，每个人都坚定了信念，誓要找出问题。

为了进一步摸排故障，试验队员仍然要一批批进入火箭舱内。长七火箭采用氢氧发动机，液氢液氧的温度低至零下183℃。超低温、憋闷的环境，一名试验队员刚出舱便吐了一地，第二名队员二话不说继续往里钻。

火箭推迟发射后，试验队员发现，箭体出现结冰现象。“火箭在大量的低温燃料加注后暴露这么长的时间，这在我们航天史上是第一次。”试验队员赵鸿飞介绍。五月的海南，酷暑难耐，室外温度36℃，湿度达到了90%以上。“冰火两重天”考验着火箭，也考验着每一名试验队员。

箭体上，氧箱前的短壳上，冰块一个接一个，大的足足有三四十厘米长，10厘米厚，10厘米宽。队员们用现有工具小心翼翼地凿冰，还专门有人拿着兜子接冰，唯恐冰块伤到了自己的“孩子”。

深夜的发射场，静谧清幽，椰林和着风，偶尔梭梭作响，塔架上的点点灯影下，航天人忙碌的身影熠熠闪耀，成了这个五月最美的画面。

星夜拼搏 为火箭“疗伤”

文昌发射场，试验队员紧张地奋战着。千里之外的北京，另外一拨拨航天人都在为成功而奋战。

5月20日凌晨1点，北京，一院211厂23车间员工宋征的手机突然响了起来。“产品出问题了！”放下电话，宋征火速往单位赶。

车间里，工艺人员、质量人员、生产人员全都在场。短暂的会议后，每个人按照各自任务立即行动。宋征需要乘当天第一班飞机赶往文昌发射场更换产品。

与此同时，703所的余小军也立即赶往海南。他的工作任务是配合拆除包覆在产品外的绝热层。该产品与火箭其他重要产品距离很近，只有包覆上绝热层才得以正常运作。狭小的空间里，余小军生怕把箭体内的某个部件踩坏了，两只脚踮着踩在两个小小的固定支撑点上，一站就是10多个小时。

等到余小军清理完，宋征就要“上场”了。他打破传统的安装方式，与团队成员制定详细的分解再装方案，最终五进五出，连续作战18个小时，完成了产品的全部更换。

5月24日早9：00，出舱的那一刻，宋征扶着扶手才得以站稳。那一刻，他紧绷的神经总算得以舒缓，脸上露出了笑容；也是那一刻，他深切地感受到，自己与火箭是如此亲近。

稳稳的成功来敲门

发射推迟，奋斗的脚步永不停歇。火箭人不抱怨、不犹豫、不纠结，全院上下一盘棋，在誓夺成功的路上戮力同心、奋楫笃行。

“我们都是真正的强者，经得起考验和磨练，抱着必胜的信心，放下心理包袱，全神贯注，全力以赴，最后的胜利一定属于我们！”一院长征七号火箭总指挥孟刚鼓励每一位试验队员。

5月25日，归零工作接近尾声，天空湛蓝，云朵无暇。发射塔架上，有的试验队员精心擦拭着火箭整流罩的“罩衣”，还有的试验队员用毛巾一丝不苟地擦拭着箭体。精益求精、细致打磨，大家为成功做了万全的准备；不分单位、不分系统，每一位试验队员都把保质量、保成功当成终极追求。

塔架上的暴晒，连续的熬夜，大家的脸庞变得黢黑，却依然明媚如初，这是最好的功勋章，这是成功的希望。

5月26日，模拟发射演练；27日、28日，加注准备；29日，推进剂加注，晚上，成功发射！

历时9天磨砺，长七遥三火箭顺利走完全部流程，最终实现了圆满成功！最终打赢了这场荣誉之战！一院长征七号火箭型号总师程堂明说：“这是空间站建造承上启下的关键之战，我们的目标有且只有一个，我们追求的就是‘稳稳的成功’。”

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李丹 川观新闻记者 徐莉莎 综合北京日报客户端

图片 受访者提供

编辑 梁庆 牛霄

校对 孙琪

审核 张立东

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