在神舟十号载人航天飞行中,由于拥有了完美的对接机构,使得航天员在天宫一号与神舟十号飞船组合体内自由穿梭,成功完成多项太空任务并顺利返回地球。
设计这个对接机构的,是中国航天科技集团八院对接机构研制团队。
17年来,他们通过自主创新,先后攻克对接机构总体集成技术、动力学仿真技术、地面模拟试验技术、复杂精密空间机构制造工艺技术等多领域关键技术,获得发明专利30余项,研制出世界领先、器件国产化率达99%的对接机构,以及一整套世界一流的地面模拟试验设备,使我国成为继美国、俄罗斯之后第三个自主掌握空间交会对接技术的国家。
“每个人都是偏执狂”
这个团队多年来把“载人航天,人命关天”作为责任和使命,坚持一切从航天员的安全出发,不断设想产品在太空中可能遇到的各种情况,绝不让产品带着问题上天。
2007年,在进行对接机构地面模拟试验时,分离角速度超过指标要求。为了攻克这个难题,设计师们开始了不计其数的攻关、分析、试验,再攻关、再分析、再试验……经过一年半170多次的反复试验、分析和改进,终于使分离角速度达到了设计要求。
作为载人航天工程空间实验室系统副总设计师,张崇峰自从承担任务以来,天天都如履薄冰:“如果事情没做‘透’,自己就放心不下。”
2010年农历腊月二十七,对接机构捕获缓冲试验已接近尾声。突然,捕获传感器信号异常。经过分析,这种故障出现的概率为千分之一,而且对交会对接没有影响。但张崇峰深知,不放过任何一个疑点,不带一个隐患上天,这是航天人的铁律。
张崇峰和其他专家立即组织归零,开会讨论,拿出解决方案,直到除夕夜才离开单位。大年初二,他们继续攻关。经过9昼夜奋战,他们终于找到了症结所在,消除了这千分之一的隐患。
“攻关的路虽然漫长,但我们终究是胜利了”
对于实现交会对接任务来说,最关键的是一把把交会对接锁。正是这些锁钩在交会对接时将天宫一号牢牢抓住并锁定。
特级技师王曙群刚开始接触对接机构装调时,感觉没啥难的,认为一定能在短时间内做出来。但在装配对接锁的过程中,着实让他费了不少劲。为保证对接、分离成功,不但要求相关各舱室的气体不能泄漏,舱与舱之间也要“天衣无缝”,而且对接时必须保持平稳、牢固,不能剧烈晃动。因此,这些锁钩必须实现同步锁紧、同步分离。为了做到这两个“同步”,总装组在装配过程中必须边装配、边调整、边试验。多次试验后,他们发现试验结果与设计相差很大,而且这种偏差毫无规律。
为了早日攻克这一难题,王曙群走路想、睡觉想,有时在饭桌上还会情不自禁地用手比划,弄得老婆孩子以为他中了邪。
就这样,通过近一年的试验、摸索,反复比对大量试验所取得的数据,王曙群首先提出“对接锁的问题与锁钩的钩间距关系密切”,并制订了多项试验方案,形成了150万个数据,从中提炼出几个变量间的关系,提出了改变钢索旋向以及对钢索进行预拉伸处理的工艺方案,一举解决了困扰对接机构团队近两年的对接锁系同步性协调的难题。试验成功后,王曙群说:“攻关的路虽然漫长,但我们终究是胜利了。”
“即使生病了,我也要到现场看着”
对于团队中的每一个成员来说,执行载人航天任务是至高无上的。为了执行任务,可以毫不犹豫地牺牲个人利益,甚至是生命。
2012年4月2日,就在神舟九号试验队即将进场执行发射任务的前两天,载人航天工程飞船系统总师助理柏合民因心肌梗塞被送去抢救,手术之后在重症监护室救治了几天才脱离危险。
5月17日,做完心脏手术45天之后,柏合民不顾“静卧三个月”的医嘱来到北京飞控中心。出发前,医生叮嘱柏合民一定不能太累,绝对不允许熬夜,可一走上工作岗位,医生的叮嘱完全被他抛在脑后。一次晚上讨论故障预案,大家劝柏合民回宾馆休息,可他执意参加,一直开会到晚上九点多。后来大家实在担心他的身体,强行带他离开。第二天一早,他就询问晚上的讨论情况。
“在这个团队里,像柏合民一样的人比比皆是。”载人航天工程飞船系统和空间实验室系统副总指挥叶勋说,因为任务需要,团队中很多年轻同志经常要在各地奔波,以至于有的未婚青年没时间好好谈恋爱,有的因此与恋人分手,有的被人戏称为“列车员”,还有的没法照顾孩子,要老人来帮助。(据新华社上海8月23日电 李清华、范晴云、沈睿)