相约十六载 一“吻”惊苍穹

    今年11月3日,天宫一号和神舟八号首次交会,在宇宙之中向全世界展现了完美的“太空之吻”。这一“吻”,标志着我国成为第三个独立掌握交会对接技术的国家,为我国后续空间站的建设奠定了坚实基础。承担此次交会对接任务的关键设备——对接机构,就是由中国航天科技集团公司八院805所研制的。

    为了这一“吻”,805所对接机构研制团队探索了16年。这举世瞩目的“太空之吻”背后,有着怎样不同寻常的故事?记者采访了中国航天科技集团公司805所相关专家。

    对接机构元器件国产化率99%

    中国航天科技集团公司805所邵济明主任介绍,天宫一号和神舟八号两个空间飞行器的对接过程有接触、捕获、缓冲、拉紧、密封连接及分离等任务。其对接机构主要由5个接发指令的控制单机,18个用来执行指令产生动力的电机和电磁拖动机构,118个测量动作、位置、温度的传感器,291个传递力齿轮,759个轴承组合,11000个紧固件,数以万计的导线、接插件以及密封圈、吸收撞击能量的材料、热控材料等组成。

    这么多的机械组件都很关键,即便是一个螺栓也不能出问题。为了解决对接机构机械组件这一复杂空间机构的可靠性评估问题,对接机构研制人员注重消化吸收国外先进技术的同时,多次叩访可靠性专业研究中心,请他们讲授知识、传授经验,并在与他们的合作中构建出明晰的可靠性评估模型。

    经过多年的自我研发和技术创新,对接机构研制团队掌握了核心知识产权,拥有30多项发明专利,元器件国产化率达到99%,实现了中国对接机构的跨越式发展。在对接机构研制的同时,还独立自主攻关研制具有世界领先水平的对接机构整机特性试验台、缓冲试验台、热真空试验台和六自由度综合动力学试验台等大型地面专用试验设备和地面模拟试验系统,并掌握了相应的试验技术。

    研制人员平均年龄不到35岁

    “对接机构的研制是一个全国大协作的过程。但这样一个世界性的尖端课题,研制人员年龄段主要集中在30岁到40岁间,整个团队平均年龄不到35岁。16年的实践证明,这些青年科技工作者堪当大任。”八院805所副所长陈宝东说。

    2006年9月,对接机构分系统正式转入初样研制阶段。叶勋、张崇峰、柏合民等一大批科研人员,在五年时间内先后完成了结构热控件、鉴定件、对接能力件及正样件共7套产品的研制,并完成了地面1101次捕获传动缓冲试验和647次连接密封分离试验。这些骄人成果背后凝结着他们的辛酸和汗水,也彰显着他们的敬业与无私奉献。

    陈宝东表示,为了提高团队成员分析问题和解决问题的能力,对接机构团队经常会结合工作内容,由年轻人牵头,开展技术研讨,设立专门的研究课题,如“对接机构控制时序”、“航天机械故障分析”、“空间环境对航天器的影响”等。这种把课题与科研任务相结合的做法,不仅丰富了设计思想,活跃了学术气氛,使年轻人有一种事业上的成就感。通过这一系列人才培养方式,目前这支团队科研设计人员规模超过100人,他们中研究员10名,高级工程师35名、博士6人。从中走出副总设计师1名,总设计师助理2名,所级领导3名。

    质量是航天事业的生命

    中国航天科技集团公司有关负责人表示,对接机构的研制是一个不断查找工作中的差距、薄弱环节,消除隐患,从而确保任务成功的过程。在研制过程中,对接机构研制团队牢记“质量是航天事业的生命”的理念,以保障任务成功为己任,认真落实“六个百分百”确认和技术风险复查与控制等工作要求,在倾心开展产品设计和各项验证试验的同时,主动邀请空间环境专家、电气专家、机构专家针对正样阶段设计、生产、试验全过程开展了多层次的专家专题复核等确认工作。另外,还配合专家复核团完成了第三方独立风险评估、地面试验等10余项复核工作,确保了我国首次空间交会对接顺利进行。

    16年弹指一挥间,对接机构研制团队日趋成熟。现在,对接机构团队会经常组织和参加航天产品设计标准、航天器总体设计、专用软件等各类专业知识培训,大家在较短的时间内熟悉产品研制的过程、程序,不断丰富设计手段,提高设计效率,做到事半功倍。

    （本报记者 袁于飞）