6月17日，載有3名航天員的神舟十二號(hào)載人飛船，由長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭成功發(fā)射至預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。中國(guó)航天科技集團(tuán)八院承擔(dān)了飛船的電源分系統(tǒng)、對(duì)接機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)、推進(jìn)艙結(jié)構(gòu)與總裝、測(cè)控通信子系統(tǒng)、總體電路分系統(tǒng)推進(jìn)艙電纜網(wǎng)及三艙配電器等研制任務(wù)。

從神舟一號(hào)到神舟十二號(hào)，每一艘神舟飛船都承載著億萬(wàn)中華兒女的航天夢(mèng)。當(dāng)前，隨著我國(guó)空間站建設(shè)緊鑼密鼓有序展開(kāi)，我國(guó)的神舟載人飛船也進(jìn)入了批量化生產(chǎn)時(shí)代。

打造“標(biāo)準(zhǔn)化飛船”

根據(jù)計(jì)劃，我國(guó)將在2022年完成空間站在軌建造。建造期間，將陸續(xù)發(fā)射4艘載人飛船往返天地，執(zhí)行空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證與建造任務(wù)；后續(xù)空間站建成后，每年將會(huì)有多艘飛船往返運(yùn)送航天員進(jìn)入空間站，進(jìn)行長(zhǎng)期有人照料運(yùn)營(yíng)。飛船任務(wù)環(huán)環(huán)相扣，對(duì)飛船產(chǎn)品的高質(zhì)量生產(chǎn)、高效率交付提出了極高要求。

記者從中國(guó)航天科技集團(tuán)八院飛船項(xiàng)目辦獲悉，為順利完成我國(guó)空間站的建造任務(wù)，八院積極探索飛船組批投產(chǎn)的高效率研制模式，通過(guò)產(chǎn)品定型、一次投產(chǎn)分批交付、嚴(yán)格質(zhì)量控制等方式，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)空間站建造和運(yùn)營(yíng)階段飛船產(chǎn)品組批研制“好、快、省”的目標(biāo)，打造“標(biāo)準(zhǔn)化飛船”。

八院抓總研制的飛船型號(hào)產(chǎn)品涉及到72臺(tái)（套）。確保各階段的產(chǎn)品質(zhì)量，是進(jìn)行大批量投產(chǎn)工作的關(guān)鍵。為此，八院飛船項(xiàng)目辦在2016年開(kāi)始制定“產(chǎn)保”（產(chǎn)品保證）大綱和“產(chǎn)保”流程，提前識(shí)別出飛船各研制階段的上百個(gè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)并嚴(yán)格把控。在生產(chǎn)過(guò)程中，安排專(zhuān)人對(duì)強(qiáng)制檢驗(yàn)點(diǎn)、關(guān)鍵檢驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行檢查管控工作，確保“零缺陷、零故障、零疑點(diǎn)”。產(chǎn)品驗(yàn)收時(shí)，除了對(duì)產(chǎn)品實(shí)物進(jìn)行細(xì)致檢查外，還對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的所有文件資料進(jìn)行一一核查。

為實(shí)現(xiàn)“個(gè)人定制”單件產(chǎn)品交付向“組批生產(chǎn)”的小批量產(chǎn)品生產(chǎn)交付轉(zhuǎn)型，八院149廠啟用了一批青年骨干，組建起一支具有獨(dú)立作戰(zhàn)和協(xié)同共進(jìn)能力的飛船總裝團(tuán)隊(duì)，并采用“導(dǎo)師制”培養(yǎng)模式。根據(jù)飛船型號(hào)特點(diǎn)，在推進(jìn)艙、太陽(yáng)電池翼、對(duì)接機(jī)構(gòu)等產(chǎn)品總裝工作中，團(tuán)隊(duì)加強(qiáng)人員的側(cè)重性發(fā)展，由高技能師傅擔(dān)任導(dǎo)師，各崗位能手擔(dān)任專(zhuān)業(yè)老師，實(shí)現(xiàn)“特級(jí)技師+技能人員”合力教學(xué)的傳承模式。同時(shí)，將原先的“串聯(lián)”的管理模式改為“并聯(lián)”的協(xié)同模式，編織起“縱橫交錯(cuò)”的全周期管理網(wǎng)，確保實(shí)現(xiàn)“一年生產(chǎn)多艘船”的產(chǎn)能。

對(duì)接機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化

神舟飛船自執(zhí)行任務(wù)以來(lái)，已順利開(kāi)展7次交會(huì)對(duì)接動(dòng)作，其中包括5次載人對(duì)接。八院研制的對(duì)接機(jī)構(gòu)憑借其可靠穩(wěn)定的優(yōu)越性能，已提前一步邁入了產(chǎn)品化進(jìn)程。今后，計(jì)劃每年投產(chǎn)5至6套對(duì)接機(jī)構(gòu)，在滿足飛行任務(wù)需求的同時(shí)，還能保證一定的存量。

八院研制團(tuán)隊(duì)在天舟貨運(yùn)飛船在軌飛行驗(yàn)證成果的基礎(chǔ)上，提出了載人飛船與貨運(yùn)飛船對(duì)接機(jī)構(gòu)產(chǎn)品通用的方案，將部組件產(chǎn)品化、通用化。通過(guò)一批投產(chǎn)、多船使用的方式，不僅大大節(jié)省了研制成本，還完善了部組件組批投產(chǎn)的機(jī)制，有效提高了雙線作戰(zhàn)的效率。

據(jù)八院805所對(duì)接機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師姚建介紹，目前，對(duì)接機(jī)構(gòu)從生產(chǎn)、總裝到試驗(yàn)，已從原先的10個(gè)月縮短到6個(gè)月。組批生產(chǎn)還意味著有源源不斷的產(chǎn)品進(jìn)行交付，一旦有臨時(shí)發(fā)射需求，還具備在最短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)總裝測(cè)試并投入使用的能力。

根據(jù)空間站任務(wù)要求，空間站在軌運(yùn)營(yíng)階段，航天員駐留3至6個(gè)月將成為常態(tài)。神舟十二號(hào)將實(shí)現(xiàn)3個(gè)月在軌停靠，是目前為止駐留時(shí)間最長(zhǎng)的神舟飛船。為此，神舟十二號(hào)載人飛船新增了自主快速交會(huì)對(duì)接、徑向交會(huì)對(duì)接和180天在軌停靠能力。

針對(duì)8噸重的神舟十二號(hào)載人飛船與30多噸的天和核心艙組合體相遇，如何確保平穩(wěn)對(duì)接，八院對(duì)接機(jī)構(gòu)研制團(tuán)隊(duì)首次在載人飛船對(duì)接機(jī)構(gòu)上安裝了可控阻尼器，用于吸收兩個(gè)航天器在對(duì)接過(guò)程中產(chǎn)生的巨大能量。對(duì)接機(jī)構(gòu)可以緩沖上萬(wàn)牛的撞擊力，不僅可有效減輕對(duì)接過(guò)程航天員的不適感，還可以對(duì)對(duì)接機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)有效保護(hù)。

神舟十二號(hào)與天和核心艙前向?qū)涌趯?shí)現(xiàn)剛性連接后，兩個(gè)航天器之間會(huì)形成一個(gè)密閉通道。同時(shí)，要確保在任何情況下“斷得干脆”。

在太空中，由于沒(méi)有空氣的阻擋，當(dāng)兩塊金屬放置的距離過(guò)于接近時(shí)，兩塊金屬就會(huì)自動(dòng)焊接到一起，這種現(xiàn)象就被稱(chēng)為“冷焊”。為了避免“太空自動(dòng)焊接”的情況，八院對(duì)接機(jī)構(gòu)研制團(tuán)隊(duì)在對(duì)接機(jī)構(gòu)上噴涂了一層特殊設(shè)計(jì)的“保護(hù)膜”，從而起到阻隔和潤(rùn)滑的作用。為此，團(tuán)隊(duì)做了長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月的地面試驗(yàn)，確保對(duì)接機(jī)構(gòu)在長(zhǎng)期對(duì)接鎖緊的情況下，可以實(shí)現(xiàn)安全可靠分離。

成立一支專(zhuān)業(yè)“產(chǎn)保”隊(duì)伍

神舟飛船在軌時(shí)間從30天延長(zhǎng)到3個(gè)月，以后還會(huì)更長(zhǎng)。如何確保神舟飛船高可靠的能源供給也極為重要。

據(jù)八院電源分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師鐘丹華介紹，從神舟十二號(hào)飛船開(kāi)始，電源分系統(tǒng)完全建立并引入了“產(chǎn)保”概念。研制團(tuán)隊(duì)編制了分系統(tǒng)產(chǎn)保大綱，并成立了一支專(zhuān)門(mén)的產(chǎn)保隊(duì)伍，參與產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到交付整個(gè)流程的質(zhì)量保證。

從神舟十二號(hào)飛船開(kāi)始，電源分系統(tǒng)自產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，還增加了一些特色工作。如開(kāi)展包括可靠性安全性、風(fēng)險(xiǎn)控制等在內(nèi)的6個(gè)專(zhuān)項(xiàng)的再設(shè)計(jì)再?gòu)?fù)核再確認(rèn)；梳理所有的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，形成9個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的控制清單；引入“產(chǎn)保要素”新概念，對(duì)設(shè)計(jì)、工藝等方面的產(chǎn)保要素進(jìn)行過(guò)程控制。

根據(jù)載人航天工程實(shí)施規(guī)劃，八院測(cè)控通信產(chǎn)品研制任務(wù)也呈爆發(fā)式增長(zhǎng)，研制周期從原來(lái)的2年壓縮至6個(gè)月，對(duì)產(chǎn)品化設(shè)計(jì)能力及科研生產(chǎn)管理模式提出了巨大挑戰(zhàn)。

八院測(cè)控通信產(chǎn)品項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在技術(shù)負(fù)責(zé)人吳慶學(xué)和項(xiàng)目經(jīng)理林川的帶領(lǐng)下，根據(jù)任務(wù)特點(diǎn)，采用通用硬件模塊化的設(shè)計(jì)思路，按最大包絡(luò)開(kāi)展設(shè)計(jì)和技術(shù)保障，同設(shè)計(jì)、同備料，同投產(chǎn)、同調(diào)試、同試驗(yàn)，合理制定計(jì)劃，責(zé)任到人。

項(xiàng)目辦根據(jù)任務(wù)特點(diǎn)和需求，將原來(lái)“一人負(fù)責(zé)一個(gè)型號(hào)一個(gè)產(chǎn)品”的局面，轉(zhuǎn)變?yōu)橛伞皥F(tuán)隊(duì)一起負(fù)責(zé)多個(gè)型號(hào)多臺(tái)產(chǎn)品”的并列式。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)積極參與總體的方案論證，仔細(xì)梳理型號(hào)產(chǎn)品的需求，按最大包絡(luò)需求開(kāi)展設(shè)計(jì)，為后續(xù)組批投產(chǎn)提供了技術(shù)保障。