12月16日,“神舟十一(yi)号”飛船成功發(fā)射,即将與天宮(gōng)二号實現交付(fù)對接,我國首個(ge)空間實驗室将(jiāng)迎來他的主人(ren):兩名中國❗航天(tian)🐅員。在長達一個(gè)月的太空駐留(liu)🐆期間,航天員的(de)🈲太空生活空間(jian)到底如何?是溫(wēn)馨舒💁适,還是憋(bie)悶難受?航天科(kē)技集🥰團六院11所(suǒ)(京)研制的航天(tian)器小泵☀️閥,為幫(bāng)助航天員搭建(jian)起💯一個溫馨舒(shū)适的家發揮了(le)🏃♀️關鍵作用。11所(京(jing))研制的泵閥系(xì)列産品,在“天宮(gong)👈”、“神舟”的熱控和(hé)🏃♂️環控生保系統(tong)中居功至偉。
搭(da)建航天員溫度(du)适宜的“家”
衆所(suo)周知,載人飛船(chuán)在太空中飛行(hang),最關鍵是航天(tian)員的安💰危。确保(bao)航天員在太空(kong)中的生活舒适(shi)安全,就必須為(wei)航天員營造一(yī)個類似于地面(mian)一樣的“家”:有适(shì)宜人類生存生(sheng)活的溫度👅,氧氣(qi)等等。而要營造(zao)🌂這樣一個溫馨(xin)的“家”,就要靠熱(re)🙇♀️控分系統和環(huán)控生👌保系統來(lái)提供。
熱控分系(xi)統和環控生保(bao)系統,分别位于(yu)載人飛船的推(tui)㊙️進艙和❌軌道艙(cang)的艙壁内。11所(京(jīng))研制人員介紹(shào)㊙️,環控、熱控分系(xi)統主要采用流(liu)體換熱技術進(jin)行溫度控制,通(tōng)過流⚽體流動将(jiāng)船上産生的熱(rè)量傳遞給外部(bu)輻射器,再通過(guò)✉️輻射器将熱量(liang)輻射到太空中(zhong)。為了保證系統(tong)正常運行,需要(yào)泵和閥類産品(pin)驅動和控制流(liú)體介質。熱控分(fen)系統📐的作用是(shi)使飛船内保持(chí)一定❤️的溫度濕(shi)度,環控生保系(xi)統是為航天員(yuan)創造合适的艙(cang)内生⭕存環境條(tiao)件,保障在空間(jian)飛行的特殊環(huán)境下安全生㊙️活(huo)和正常工作,為(wei)航天員營💁造了(le)一個溫暖如春(chūn)的居住環境。
讓(ràng)熱控系統的“心(xin)髒”跳動起來
外(wài)回路循環泵是(shi)熱控系統的“心(xin)髒”,隻有通過它(tā)才能驅動熱控(kong)🔞流體介質在管(guan)路内循環流動(dong),源源不斷地帶(dai)走熱量,從而♉保(bao)證飛船艙内和(he)設備的工作溫(wēn)度。在熱控系統(tǒng)的産品中,外回(hui)路循環泵技術(shù)難度大、要求精(jing)度高,是研發過(guò)程中最難啃的(de)骨頭。
該型号泵(bèng)不同于航天常(cháng)用的火箭發動(dòng)機渦輪泵,具有(yǒu)小流量🔞、長壽命(ming)(連續運行幾年(nian))、高真空的特點(dian)。小流量、低揚程(cheng)就決定了💁泵的(de)性能很難提升(sheng),必須㊙️想方設法(fa)提高效率。長壽(shòu)命的關鍵在✌️于(yú)提高軸承、密封(feng)等轉動件的性(xing)能,高真空要求(qiu)泵的🔞洩漏量小(xiao)❌,因此需要考👅慮(lü)動密封裝置,這(zhe)些都是👉技術人(rén)員面☁️臨的高難(nan)度問🔱題。
11所(京)研(yan)制人員通過将(jiang)近4年的探索,攻(gōng)克了循環泵的(de)機電一體化屏(píng)蔽、長壽命高速(su)軸承等關鍵技(ji)術,減小了産品(pin)體積重📱量,總功(gōng)耗降低了20%以上(shàng),滿足了氦檢漏(lou)😘的性能指标,符(fú)合熱控🌐方面的(de)需要,而且還🌐能(neng)夠滿足空間環(huan)境要求,能夠承(chéng)受發射過程中(zhōng)的沖擊、振動和(hé)過載情況。艙外(wai)服循環泵采用(yòng)此項技🔆術,使航(hang)天員出艙行走(zou)時能夠🚶♀️适應軌(gui)道上的真空、失(shi)重和高低溫環(huan)境。
長壽命源自(zì)研制隊伍超常(chang)努力
載人航天(tiān)産品要求可靠(kào)性高、風險大,11所(suo)(京)提供配套的(de)産品既有艙内(nei)的又有艙外的(de),既有船上的又(you)有地面上的,要(yào)保證多産品的(de)技術狀态,需付(fu)出更多的心血(xuè)和汗水。該所研(yán)制人😘員對每項(xiang)産品嚴格✉️設計(jì)标準,從做模型(xing)開始,多次校對(dui),反複讨論,對産(chan)品加工工藝、裝(zhuang)配工藝、流水線(xiàn)及檢測手段一(yi)絲不苟。
“此次航(hang)天員在軌時間(jiān)增加約一倍,對(dui)我們提供産品(pin)的壽☔命🧑🏽🤝🧑🏻要求、力(lì)學環境、熱環境(jing)等要求同樣也(yě)增加了。” 11所(京)項(xiàng)目組技術負責(ze)人夏德新主任(ren)介紹到㊙️。為此,研(yan)☂️制人員對每項(xiàng)産品都像對待(dài)自己成長中的(de)孩子一🔴樣“操碎(suì)了心”。
同發動機(ji)研制相比,載人(rén)飛船溫控泵閥(fa)産品研制有其(qi)自🐪己的特點,設(she)計人員需要負(fù)責從設計、原材(cái)料采購、生産裝(zhuang)配、試驗驗證到(dào)配合總體測試(shi)等全過程。載人(ren)飛行器對産品(pǐn)可靠性要求又(yòu)極高,而且外協(xie)配套單位非常(cháng)多,技術要求高(gao),流程複雜。每一(yi)件産品在地⛷️面(mian)都要經過強度(dù)、氣密性、以及沖(chong)擊、振動、熱環境(jìng)等🧡各🔞種檢測,直(zhi)到滿⛷️足所有性(xing)能指标為止。
載(zǎi)人飛船溫控泵(beng)閥産品研制與(yǔ)發動機研制另(ling)一個不同🐆之處(chù)是,發動機是批(pi)抽檢性質,而溫(wen)控泵閥産品每(měi)一件都要在地(di)面進行全過程(chéng)、全工況的試📐驗(yan),包括性能試驗(yàn)、溫度試驗、濕❄️度(dù)試驗、振動試驗(yan)等,然後才能🔞交(jiao)付。産品生産之(zhī)後的試驗測試(shì)工作量非常大(dà)。熱環🐇境試驗從(cong)進試驗間到結(jie)🧑🏾🤝🧑🏼束試驗一輪需(xū)要連續進行2周(zhou),白天晚上24小時(shi)連續做試驗,試(shi)驗過程每一小(xiao)時都需要人員(yuan)檢查數據是否(fǒu)正常,記⭐錄試驗(yàn)數據,幾百件的(de)産品,每一件産(chǎn)品都是這樣⭐走(zǒu)出來的。
高可靠(kao)體現在每一個(ge)細微的環節
載(zai)人航天是一個(gè)高風險的任務(wù),成敗往往系于(yú)毫發。産品雖💛小(xiǎo),但每一件都事(shi)關成敗,關乎生(sheng)死,不能出現一(yī)絲閃失!最嚴格(ge)的✨要求體現在(zài)每一個細微的(de)環節。多年的“零(ling)故障”飛行紀錄(lu)無不🈚滲透出整(zheng)個隊伍嚴慎細(xì)實的工作作風(feng),為了确保産品(pin)的全過程質量(liàng)控制💘,他們也從(cong)中不斷汲取經(jīng)驗,總結出了🧑🏾🤝🧑🏼質(zhì)量管理的一🥵些(xie)有效舉措。
此次(cì)為神舟十一飛(fei)船和天宮二号(hao)配套産品為正(zheng)樣成熟産品,均(jun1)已參加過飛行(hang)任務。根據相關(guan)要求,在研制初(chu)期,編制了産品(pǐn)⭐保證要求和産(chan)品保證策🔞劃,在(zài)研♍制過程中根(gēn)據産保要求重(zhong)點📧對外包産品(pǐn)的三類基線進(jìn)行嚴格管理,并(bìng)且從設計、生産(chan)、試驗、驗收、安裝(zhuang)保護和管理保(bao)🈲證等六個方💃面(miàn)對各産品的技(ji)術狀态🍉變化進(jìn)行控制,确保産(chǎn)品的技術狀态(tai)變化受控😍,關鍵(jian)工序、關重件實(shi)行“三定”管理。
“數(shu)據包”是系統、分(fèn)系統以及單機(jī)在産品研發直(zhí)至♌應✍️用整個階(jie)段用來控制質(zhi)量的一種行之(zhī)有效的方法。從(cong)研制初期對産(chan)品數據包整理(lǐ)進行策劃,在過(guò)程中進行數據(jù)積累,所有測試(shì)項目合格後,形(xing)成合格産品和(he)數據包文件資(zi)料。
“數據包”文件(jiàn)需要覆蓋數據(ju)包目錄中的幾(ji)十項内容,包括(kuo)設計輸入文檔(dàng)、設計文檔、工藝(yì)文檔、技術狀态(tai)控制文檔、測試(shì)以及試驗文檔(dang)等等。每一個産(chǎn)品對應一個數(shù)據包,正是像一(yī)個零件的用料(liao)記錄、一次沖擊(jī)試驗數據等等(děng)這一個個細節(jiē)的工作,使得🎯産(chǎn)品從原材料到(dào)成品整個過程(cheng)可追溯,從而做(zuo)到質量可控,确(què)♍保研制任務的(de)圓👅滿完成。
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