小泵閥為(wei)航天員搭建溫馨(xīn)舒适的太空之“家(jiā)”
12月16日,“神(shén)舟十一号”飛船成(cheng)功發射,即将與天(tian)宮二号實💃🏻現✊交📱付(fù)對接,我國首個空(kong)間實驗室将迎來(lai)他的主人:兩名中(zhong)國航天員。在長達(da)一個月的太空駐(zhu)留期間,航天員的(de)太空生🚩活空間到(dào)底如何?是溫馨舒(shū)适,還是憋悶難受(shou)?航天科技集團六(liu)院11所(京)研制的航(háng)天器小泵閥,為幫(bāng)助航天員搭建起(qǐ)一個溫馨舒🐆适的(de)家發揮了關鍵作(zuò)用。11所(京)研制的泵(beng)閥系列産♈品,在“天(tian)宮”、“神舟”的熱控和(hé)環控生保系統中(zhōng)居功至偉。
搭建航(hang)天員溫度适宜的(de)“家”
衆所周知,載人(ren)飛船在太空中飛(fei)行,最關鍵是航天(tian)員的安危。确保航(háng)天員在太空中的(de)生活舒适安全👣,就(jiu)必須為航天員營(ying)造一個類似于地(di)面一樣的“家”:有适(shì)宜人類生🈲存生活(huo)㊙️的溫度,氧氣等等(deng)。而要營造🌈這樣一(yī)個☂️溫馨的“家”,就要(yao)靠熱控分系統和(hé)環控生🤟保系統來(lái)提供。
熱控分系統(tong)和環控生保系統(tǒng),分别位于載人飛(fēi)船的推♉進艙和軌(gui)道艙的艙壁内。11所(suo)(京)研制人員介紹(shao),環控、熱控分系統(tǒng)主要采❗用流體換(huan)熱技術進行溫✨度(du)控制,通過流體流(liu)動☎️将船上産生的(de)熱量傳遞給外部(bù)輻射💋器,再通過✏️輻(fú)射器将👣熱量輻射(shè)到太空中🈚。為了保(bao)證系統正常運行(hang)💯,需要泵和閥✍️類産(chǎn)品驅動✉️和控制流(liú)體🏃♀️介質。熱控分系(xi)統的作用是使飛(fei)🌈船内保持一定的(de)溫度濕度,環控生(sheng)保系統是為航天(tian)員創造合适的艙(cāng)内生🐇存環境條件(jian),保障㊙️在空間飛行(hang)的特殊環境下安(ān)全生活和正常工(gong)作,為航天員營🌐造(zao)了一個溫暖如春(chun)的居住環境。
讓熱(rè)控系統的“心髒”跳(tiào)動起來
外回路循(xún)環泵是熱控系統(tǒng)的“心髒”,隻有通過(guò)它才能驅動熱控(kòng)💁流體介質在管路(lu)内循環流動,源源(yuán)不斷地帶走熱量(liang),從而保證飛船艙(cang)内和設備的工作(zuò)溫度。在熱控系統(tǒng)的産品中,外回路(lù)循環泵技術難度(du)大、要求💔精度高,是(shì)🤩研發過程中最難(nán)啃的骨頭。
該型号(hào)泵不同于航天常(cháng)用的火箭發動機(ji)渦輪泵,具有💞小流(liú)量♋、長壽命(連續運(yùn)行幾年)、高真空的(de)特點。小流量、低揚(yáng)程就決定了泵的(de)性能很難提升,必(bì)須想方設法提高(gao)效率。長壽命的關(guan)鍵在于提高軸承(chéng)、密封等轉動件的(de)性能,高真空要求(qiu)泵的洩漏量小,因(yīn)此需要考🌈慮動密(mì)封裝置,這些都是(shì)技術人員面臨的(de)高難度問💁題。
11所(京(jing))研制人員通過将(jiāng)近4年的探索,攻克(ke)了循環泵的機電(diàn)一體化屏蔽、長壽(shòu)命高速軸承等關(guān)鍵技術,減小了産(chǎn)品體積重量,總功(gōng)耗降低了20%以上,滿(man)足了氦檢漏的性(xing)能🏃指标,符合熱控(kong)方面的需要,而且(qiě)還😘能夠滿足空間(jiān)環境💔要求,能夠承(cheng)受發射過程中的(de)沖擊、振動和過載(zǎi)情況。艙外服循環(huán)泵采用此項技😘術(shù),使航天員出艙行(háng)走時能夠适應軌(guǐ)道上的真空、失重(zhòng)和高低溫環境。
長(zhang)壽命源自研制隊(duì)伍超常努力
載人(rén)航天産品要求可(ke)靠性高、風險大,11所(suǒ)(京)提供配套的産(chǎn)品既有艙内的又(yòu)有艙外的,既有船(chuán)上的又有地㊙️面上(shàng)的,要保證多産品(pin)的技術狀态,需付(fù)出更多的心血和(he)汗💋水。該所✌️研制人(rén)員對每項産品嚴(yan)格設計标準,從做(zuò)模型❌開始,多次校(xiào)對,反複讨論,對産(chǎn)品加工工藝、裝配(pèi)工藝、流水線及檢(jiǎn)測手段一絲不苟(gou)。
“此次航天員在軌(gui)時間增加約一倍(bei),對我們提供産品(pin)🏃♂️的壽命要求、力學(xue)環境、熱環境等要(yao)求同樣也增加了(le)💰。” 11所(京)項目組技術(shù)負🈚責人夏德新主(zhǔ)任介紹到。為此,研(yán)制人員對每項産(chǎn)品都像對待💋自己(ji)成長中的孩子一(yī)樣“操碎了心”。
同發(fā)動機研制相比,載(zai)人飛船溫控泵閥(fa)産品研制有其自(zì)己的特點,設計人(rén)員需要負責從設(she)計、原材💛料采購、生(sheng)産裝配、試驗驗🌈證(zhèng)到配合總體測試(shì)等全過程。載人飛(fei)行器對産品可靠(kao)性要求又極高,而(er)且外協配套單位(wèi)非常多,技術要求(qiú)高,流程複雜。每一(yi)件産品在地面都(dōu)要經過♉強度、氣密(mì)性、以及沖擊、振動(dong)、熱環境等各種檢(jiǎn)測,直到滿足所有(yǒu)性能指标為🥰止。
載(zai)人飛船溫控泵閥(fá)産品研制與發動(dòng)機研制另一個不(bu)同🐕之處是,發動機(jī)是批抽檢性質,而(er)溫控泵閥産品每(mei)一🐪件都要在地面(mian)進行全過程、全工(gong)況的試驗,包括性(xìng)能試驗、溫度🔱試驗(yàn)、濕度試驗、振動試(shì)驗等😘,然後才能交(jiāo)付。産品🏒生産之後(hou)的試驗測試工作(zuo)量非常大。熱環境(jing)試驗從進試驗間(jiān)到結👅束試驗一輪(lún)💃🏻需要連續進行👉2周(zhōu),白天晚上24小時連(lián)續做試驗,試驗過(guò)程每一小時都需(xū)要人📱員檢查數據(jù)是否正常,記錄試(shì)驗數據,幾百件💋的(de)産品,每一件産品(pin)🔴都是這樣🔞走出來(lái)的。
高可靠體現在(zài)每一個細微的環(huán)節
載人航天是一(yi)個高風險的任務(wu),成敗往往系于毫(háo)發。産⁉️品雖小,但每(mei)一件都事關成敗(bai),關乎生死,不能出(chū)現一絲閃失!最嚴(yan)🤞格的要求體現在(zai)每一個細微的環(huan)節。多年的“零故障(zhang)”飛行紀錄無不滲(shèn)透出整個🐅隊伍嚴(yan)慎細實的工作作(zuò)風,為了确保産品(pin)的全過程質量控(kong)制,他們也從中🐕不(bu)斷汲取經驗,總結(jie)出了質量管理的(de)一些有效舉措。
此(cǐ)次為神舟十一飛(fēi)船和天宮二号配(pèi)套産品為正樣成(cheng)熟産品,均已參加(jia)過飛行任務。根據(ju)相關要求🤩,在研制(zhi)初期,編制了産品(pǐn)保證要求和産品(pin)保證策🆚劃,在研制(zhi)過程中根據産保(bǎo)要求重點對外包(bao)産品的三類基線(xiàn)進行嚴格管理,并(bing)且從設計、生産、試(shì)驗、驗收、安裝保護(hu)和管理保證等六(liù)個方面對各産品(pin)的技術狀态變♻️化(hua)進行控制,确保産(chǎn)品的技術狀态變(bian)化受控,關鍵工序(xù)、關重件實行“三定(dìng)”管理。
“數據包”是系(xi)統、分系統以及單(dān)機在産品研發直(zhí)至應用整個階段(duan)用來控制質量的(de)一種行之有效的(de)方法。從研制初期(qi)對産品數據包整(zheng)理進行策劃,在過(guò)程中進行數據積(jī)累,所有測☀️試項目(mu)合格後,形成合格(gé)産品☁️和數據包文(wen)件資料。
“數據包”文(wen)件需要覆蓋數據(ju)包目錄中的幾十(shi)項内容♉,包括設計(jì)輸入文檔、設計文(wén)檔、工藝文檔、技術(shu)狀态控制文🛀🏻檔、測(ce)試以及試驗文檔(dang)等等。每一個産品(pin)❌對應一個數據包(bao),正是像一個零件(jiàn)的用料記錄、一次(ci)沖擊試😘驗數據等(děng)等這一個個細節(jiē)的工作,使得産品(pin)從原材料到成品(pǐn)整個過程可追🈲溯(sù),從而做到質量可(kě)控,确保研制任務(wù)的圓滿完成。





