天宫二号的“秘密”动力系统全是“西安造”

　　“太空加油”技术

　　到底有多难？

　　推进剂在轨补加技术主要目的是为空间站提供燃料，是空间站工程四大关键技术攻关项目之一，也是确保我国空间站长寿命运行的最基本保障。据航天六院工作人员介绍，攻克这一技术难关客服了重重困难。

　　难点1

　　压气机技术花钱也买不来

　　只能自己研制

　　要实现推进剂在轨补加功能，核心单机是压气机，这也是研制难度最大的单机。目前，空间站用的小型压气机技术只掌握在极少数航天强国手中，花费在数千万美元，而且由于技术保护等原因根本无法购得。而国内地面的两级增压压气机重量不能适应空间微重力环境，无法直接应用。尽管国内曾将压气机的研制提上日程，但由于难度大，一直没有进展。

　　为实现技术突破，801所组建了专门研制团队，自主研发空间压气机。2013年，由801所研制的压气机顺利完成各项测试并通过了总体组织的关键技术攻关验收工作。短短几年时间，801所项目团队先后完成了压气机原理样机、工程样机、初样和正样的研制与生产任务，攻克了20余项技术难题，多项技术申报并获得国家发明专利，为我国推进剂在轨补加技术的实现攻破了最为关键的一环。

　　难点2

　　“螺蛳壳里做道场”

　　困难重重

　　在天宫二号上进行推进剂补加任务启动于2011年天宫一号与神舟八号完成交会对接之后。当时，天宫二号的总装、供电、控制和信息流业已定型，要在原有的推进系统中嵌入补加功能，就要从设计余量中找到资源提供给新增的补加系统，而且要对天宫二号进行系统方案的改装。对正样产品进行如此大的改装，这在国内尚属首次，不仅毫无经验可循，而且要求补加系统增加的单机，不能多，不能重，不能大，不能影响原来已经安装的设备，不能超出控制通道数量，遥测参数不能破上限，即便是指令条数也有严格限制。可谓困难重重，限制重重。另外，要在天宫二号上增装补加系统，因为是改装方案，所以首先要解决的就是系统方案的实现问题。天宫二号推进补加研究团队成员从各自的专业领域出发献计献策，寻找最佳方案。就这样，“螺蛳壳里做道场”，经过团队成员的共同努力，801所提供的补加系统方案最终顺利通过了总体组织的评审。

　　难点3

　　地面加注须小心翼翼

　　太空补加完全靠程序

　　推进剂不同于汽油、柴油，它具有高毒性和强腐蚀性，即便在地面进行加注，也需要二十几个人小心翼翼地操作一周左右。在太空失重的环境下，完全通过程序控制实现推进剂的在轨补加，难度可想而知！补加过程是几十个串联步骤的复杂流程，操作稍有不当就可能全盘失败，补加流程该怎样设计成了研究团队面前的另一只拦路虎。负责系统设计的陈开莹主动承担起了这个重任。为确定不同方案的优劣，寻求最为优化的补加流程，陈开莹率领项目组先后进行了五轮大型的补加实验，模拟和测试了近十种补加工况，对海量测试数据作了对比分析。而针对补加流程各环节可能存在的隐患，她也细致入微地制定了解决方案，确保不带一丝隐患上天。仅补加管路残留推进剂对舱体和周围器件可能造成的腐蚀问题一项，就做了两次真空吹除试验，确定了最为优化的吹除口型面和吹除程序。这也是国内首次进行的推进剂吹除试验。

　　经过六院801所多年的艰难摸索和试验研究，空间实验室推进剂在轨补加系统关键单机——空间压气机和液路浮动断接器相继实现了从零到成功的突破。补加关键技术攻关的顺利完成为我国空间站工程的研制奠定了坚实的基础，而补加系统及关键单机压气机的成功研制，不仅突破了国外技术封锁，而且还填补了中国航天领域的空白，实现了我国空间推进领域的又一次技术跨越，将使我国成为世界上第二个掌握空间补加核心技术的国家。随着明年“天舟一号”首艘货运飞船的发射升空，“太空加油”技术的正式应用，将为中国空间站建设提供和补充源源不断的动力能源，使中国的航天器插上了更加强劲有力的翅膀。 华商报记者 马虎振

　　螺钉螺母拧到啥程度

　　都有量化标准

　　随着天宫二号被准确送上预定轨道，航天六院研制的全系列动力系统的稳定可靠性再次成为人们关注的话题。打造这样的“天梯”，是如何做到如此安全、精准的？

　　据航天六院工作人员介绍，为了使火箭、“天宫”、“神舟”上的发动机零缺陷、高可靠，六院对产品的零部组件实行了优中选优和加严措施。

　　选择零件时，要求密封面上不能有一点划痕，零件表面的金属纹路要保持一致，而且所用的零部组件不许有任何质疑单，一个普通阀门都是在上百个合格的产品中优中选优的。在涡轮泵生产试验过程中，11所的科研人员从130多台次合格的产品中优中选优，优选后产品的“淘汰率”竟达到了84％。

　　发动机上一个小小的电爆阀，科技人员就预想了十几种有可能发生的故障模式，制定措施，在设计、生产、试验、交付、总装中一一落实，并组织复查和确认，一个不漏地将故障隐患扼杀在摇篮里。喷注器上的近三千个小孔逐一检验，整整检验了两个半月，两孔轴心相错度偏差值仅仅是一根头发丝的五分之一。

　　航天六院7103厂运载型号副总工程师陈少斌介绍，为彻底解决高密度发射形势下，生产过程中量化控制不到位、质量管理不够精细的突出问题，承担长2F火箭发动机生产制作任务的7103厂在CZ-2F T2发动机生产中开展了装配过程量化控制工作，连螺钉螺母要拧到什么程度，每条焊缝都是谁焊的、焊得怎么样，都实现了量化控制。

　　据介绍，为确保所有焊缝万无一失，这次发射的长征2FT2火箭全部发动机共有6700多个螺纹连接点，在总装过程实现了百分之百的力矩量化控制；发动机焊接全过程也实施了量化控制，对发动机全部67000多条焊缝进行了建档工作，以确保发动机焊缝质量清楚可查。

编辑：杨蓓蕾