问天飞天！当今世界最大单体载人航天器是如何造出来的？
7月25日，神舟十四号航天员陈冬（中）、刘洋（右）、蔡旭哲进入问天实验舱。（新华社）
中国航天科技集团五院529厂是我国卫星、飞船的重要研制基地，也是空间站舱段结构的主要研制单位，天和核心舱研制任务就在这里完成。
建造问天实验舱，挑战更多、难度更大，工艺技术人员创新突破了工艺瓶颈，研发了系列关键技术，保证了问天实验舱按节点高质量交付。
问天实验舱由工作舱、气闸舱及资源舱3部分组成。其中，气闸舱肩负着长寿命及多种设备安装的使命，对重要承力结构件的要求很高。经过论证，研制人员决定采用承力能力更高的内外双筋壁板结构。
与常规的外置筋壁板不同，内外双筋壁板需要在其内圆柱面上增加内置筋。这一操作的成形实施难度很大，而且成形缺陷、成形精度难以控制，稍有不慎即会出错。
模具的设计至关重要：什么样的模具可以有效避让内筋？如何保证双筋壁板内外两侧的成形精度？另外，内置筋的压弯成形轨迹是怎样的？工艺参数怎么设定？这些问题以前从未遇到过。
经过反复分析测试，工艺人员提出这样一种模具设计：先分、再拼，装配时避让开内筋位置，再进行产品的压弯成形。最终他们得出了优化的压弯成形轨迹，设定了合理的成形路径和压弯工艺参数。模具搞出来了，工艺参数有了，内外双筋壁板顺利实现了精密成形，满足了设计需求。
| 机械臂（自中国载人航天工程办公室）
问天实验舱有一个为航天员出舱使用的舱门，舱门的门框由焊接工艺方式连接，是典型的空间曲线焊缝，要求焊接变形小、质量高。从平面到空间、从直线变曲线，焊接难度也呈指数级增加。
此类空间曲线焊缝的焊接，在以往型号研制过程中均采用手工方式完成，而问天实验舱产品焊接厚度增加到了5毫米，研制人员手工焊接时需要一层一层地焊，热量输入大、产品尺寸不易把握，焊接后结构应力大，无法满足空间站长期在轨运行的可靠性要求。
| 工艺人员反复研究，确定空间曲线自动化焊接。（五院官微）
唯一的办法是攻克空间曲线自动化焊接技术。研制人员经过攻关、测试，设计了可柔性变化的焊接工装，以柔化刚、借力打力，既满足自动化焊接的功能，又保证空间曲线轨迹的可靠连接，顺利完成了密封舱舱门门框的焊接，各项指标均满足设计要求。
问天实验舱的舱壁加热管路可谓舱体太空防护衣，实验舱结构的增大，意味着加热管路数量要增加，且管路布局的整体走向呈空间三维结构，为此加热管路截面被设计成“Ω形”，类似一个圆形加一个平面，其与舱体内部要高度贴合在一起，以利于温度的灵敏控制。为此研制人员创新提出了“柔性分区+整体成形”的技术手段，即以管路三维曲面高精度制造，贴合于实验舱舱体的内表面。
中国空间站三舱“T”字基本构型示意图，左侧为问天实验舱，右侧为梦天实验舱，中间由近及远分别为神舟飞船、天和核心舱、天舟飞船，下方为神舟飞船。
在轨2个月后，问天实验舱将实施转位，与天和核心舱形成“L”构型，静待梦天实验舱的到来。按照计划，今年中国载人航天工程还将执行3次发射任务，发射梦天实验舱与天和核心舱对接，形成空间站三舱“T”字基本构型，完成空间站在轨建造；随后发射天舟五号货运飞船和神舟十五号载人飞船，神舟十五号航天员将与神舟十四号航天员在轨轮换，并驻留6个月。
来源|新华社、科技日报、中国航天科技集团公众号
编辑|王姝 校读|赵琦
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