11月15日23時(shí)13分，長(zhǎng)征七號(hào)遙九運(yùn)載火箭托舉天舟八號(hào)貨運(yùn)飛船點(diǎn)火升空，飛船入軌后順利完成狀態(tài)設(shè)置，于16日2時(shí)32分，成功對(duì)接于空間站天和核心艙后向端口。

進(jìn)入空間站應(yīng)用與發(fā)展階段之后，天舟貨運(yùn)飛船的構(gòu)型已經(jīng)基本確定。與空間站建造階段不同，新階段需要上行更多用于空間技術(shù)試驗(yàn)的物資和設(shè)備，而不是建造階段更常見(jiàn)的各種空間站設(shè)備、備件和維修物資。

雖然天舟八號(hào)已經(jīng)是應(yīng)用與發(fā)展階段的第三艘貨運(yùn)飛船，但為了適應(yīng)全國(guó)乃至全世界科學(xué)家利用空間微重力和宇宙輻射等環(huán)境開(kāi)展空間技術(shù)實(shí)驗(yàn)的新需求，飛船配備的冷鏈和其他貨物裝載接口還得進(jìn)行適應(yīng)性改進(jìn)和裝載能力提升。新階段，怎么適應(yīng)新需求？中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司第七研究院第七設(shè)計(jì)部（以下簡(jiǎn)稱七院七部）貨運(yùn)保障分系統(tǒng)設(shè)計(jì)師給出了答案。

新“空間”：優(yōu)化裝載接口 適應(yīng)更全物資

天舟八號(hào)貨運(yùn)飛船有一個(gè)柱段的側(cè)操作口，可以作為部分特殊貨物和臨射貨物的進(jìn)艙通道及裝載空間。天舟二號(hào)到天舟七號(hào)，這里都固定安裝了兩個(gè)利用Peltier原理實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體制冷的冷鏈設(shè)備和裝載了大型上行設(shè)備的軟貨包。軟貨包和冷鏈設(shè)備之間設(shè)有立板阻隔。

“新階段提出了新要求。”相關(guān)負(fù)責(zé)人坦言。為了適應(yīng)全國(guó)乃至全世界科學(xué)家利用空間微重力和宇宙輻射等環(huán)境開(kāi)展空間技術(shù)實(shí)驗(yàn)的新需求，需要大量科學(xué)載荷上行，天舟八號(hào)貨運(yùn)飛船為了充分利用側(cè)操作口，提出了擴(kuò)展貨格裝貨方案，就是在保證冷鏈設(shè)備的總裝、電、遙測(cè)接口不變的情況下，將原有的軟包和中間立板空間作為拓展貨格，用于新鮮果蔬、短保質(zhì)期食品和空間技術(shù)試驗(yàn)樣品的安裝。

七院七部相關(guān)設(shè)計(jì)師積極響應(yīng)改進(jìn)方案，開(kāi)展了一系列的力學(xué)、總裝、工效學(xué)試驗(yàn)驗(yàn)證工作，通過(guò)利用滑動(dòng)軌道接口方案，將裝載冷鏈貨物后的冷鏈設(shè)備移動(dòng)到側(cè)操作口旁邊，留出可臨射裝貨空間，當(dāng)飛船在發(fā)射前豎直狀態(tài)時(shí)，總裝工人就可以在發(fā)射塔架上實(shí)現(xiàn)冷鏈設(shè)備的快速移動(dòng)和拓展貨格貨物的安裝。該方案已在本次天舟八號(hào)發(fā)射場(chǎng)實(shí)現(xiàn)成功運(yùn)用。

同樣地，為了更好利用這個(gè)臨射拓展貨格的空間，七院七部設(shè)計(jì)師還設(shè)計(jì)了全新的貨物裝載接口，七院七部副主任設(shè)計(jì)師李鵬表示：“我們新設(shè)計(jì)了4個(gè)規(guī)格貨包，提升了0.3個(gè)立方米的臨射裝載空間，實(shí)現(xiàn)了在保證力學(xué)性能和待發(fā)段操作性的基礎(chǔ)上，對(duì)貨物類(lèi)型的更全適應(yīng)?！?/p>

同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)無(wú)感化的在軌貨物管理，減少航天員的在軌操作，七院七部承研的物資管理分系統(tǒng)還上行了物資管理3.0軟硬件產(chǎn)品?！吧闲羞@套新系統(tǒng)之后，就能解放航天員的雙手，還能提高空間站數(shù)萬(wàn)件物資‘在哪里’‘有多少’的精準(zhǔn)管理準(zhǔn)確性。為了適應(yīng)這一新的技術(shù)改進(jìn)，我們還將所有貨物標(biāo)識(shí)主動(dòng)升級(jí)為可以被在軌智能門(mén)禁識(shí)別的帶有RFID芯片的貨物標(biāo)簽?！逼咴浩卟恐魅卧O(shè)計(jì)師徐戰(zhàn)談到。

新“乘客”：精心裝載設(shè)計(jì) 裝好不同物資

在空間站運(yùn)營(yíng)與發(fā)展階段，更多的空間技術(shù)實(shí)驗(yàn)，標(biāo)志著更多的科學(xué)團(tuán)隊(duì)能夠利用中國(guó)自己的空間站開(kāi)展在空間特殊環(huán)境下的材料、生物等多方面的研究。但不同的高校、研究所開(kāi)展不同的實(shí)驗(yàn)，必然導(dǎo)致上行的物資種類(lèi)、數(shù)量都有巨大變化。如何更好地利用貨包和冷鏈接口實(shí)現(xiàn)這么多不同種類(lèi)和不同要求的科學(xué)實(shí)驗(yàn)物資的上行？如何兼顧航天員在軌取用的順序要求和工效學(xué)要求？如何讓科研團(tuán)隊(duì)他們更好理解設(shè)計(jì)重點(diǎn)？這都是擺在七部貨運(yùn)保障分系統(tǒng)設(shè)計(jì)師面前的難題。

“事實(shí)上，貨物上行時(shí)我們最需要和科學(xué)家們明確的就是：每個(gè)實(shí)驗(yàn)要上行什么物資？這些物資都有哪些力、熱需求甚至是生物需求？哪些實(shí)驗(yàn)是一個(gè)大類(lèi)，最好將物資放在一起？科學(xué)家們希望航天員在軌怎么取，又希望怎么下行？”這是擺在七院七部貨包裝載總體設(shè)計(jì)師面前的又一個(gè)難題。

比如，本次利用擴(kuò)展貨格空間上行的就有常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)室物資。這一過(guò)程中，如何確保物資經(jīng)受住發(fā)射的沖擊力，確保它們能夠在數(shù)小時(shí)的飛行過(guò)程和更長(zhǎng)時(shí)間的在軌過(guò)程中能夠始終保持特殊上行要求？確保航天員在軌取出物資裝置時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生在軌多余物？

貨包裝載設(shè)計(jì)完成后，整艙的布局與配平工作同樣需要在此基礎(chǔ)上開(kāi)展，如何既能保證飛行器的質(zhì)心，又能滿足貨物取用順序，同時(shí)將各大系統(tǒng)的貨物盡可能地放在一起，是七部設(shè)計(jì)師不斷迭代更新布局配平設(shè)計(jì)工作的目標(biāo)和準(zhǔn)則。經(jīng)過(guò)精心細(xì)致的工作，天舟八號(hào)的上行質(zhì)心和配平結(jié)果再次很好地控制在目標(biāo)值以內(nèi)，且相關(guān)布局得到各大系統(tǒng)認(rèn)可。

背后的故事：突遇臺(tái)風(fēng)天災(zāi) 堅(jiān)持試驗(yàn)保質(zhì)量

9月初，如往常一樣開(kāi)始文昌發(fā)射場(chǎng)試驗(yàn)的七部貨運(yùn)保障分系統(tǒng)隊(duì)伍，并沒(méi)有想到會(huì)遭遇前所未有的超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“摩羯”。在完成總裝第一階段工作后，被副熱帶高壓、南亞高壓、大陸高壓共同催生出的恐怖臺(tái)風(fēng)“摩羯”，以17級(jí)強(qiáng)度從文昌登陸，橫掃整個(gè)城市，摧折樹(shù)木、房屋和一切阻礙它的事物。

面對(duì)停水、停電、停網(wǎng)的艱難情境，整個(gè)貨運(yùn)飛船發(fā)射場(chǎng)試驗(yàn)隊(duì)牢記職責(zé)使命，全力保障飛行器的安全和任務(wù)進(jìn)度。試驗(yàn)隊(duì)員們苦中作樂(lè)，道路損壞不能坐車(chē)，就步行到總裝廠房；水管破壞無(wú)法洗澡，就想辦法用濕毛巾擦拭身體；酒店沒(méi)電難以休息，正好在廠房里好好檢查產(chǎn)品和文件的技術(shù)狀態(tài)……天災(zāi)沒(méi)有澆滅團(tuán)隊(duì)保成功的決心，反而更加激發(fā)了大家的斗志，設(shè)計(jì)師們?nèi)匀患影嗉狱c(diǎn)為后續(xù)的試驗(yàn)做準(zhǔn)備。這些準(zhǔn)備沒(méi)有白費(fèi)，設(shè)計(jì)師隊(duì)伍很快完成了新一輪的布局配平和信息采集校驗(yàn)工作，為發(fā)射場(chǎng)后續(xù)工作做好了堅(jiān)強(qiáng)的保障。

事后，七院七部設(shè)計(jì)師表示：“我們從來(lái)沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)臺(tái)風(fēng)，也沒(méi)想到臺(tái)風(fēng)的破壞力這么大。但是在發(fā)射場(chǎng)這個(gè)特殊的地方，我們依靠的是對(duì)航天事業(yè)的熱愛(ài)、依靠的是團(tuán)結(jié)一致的信心和決心、依靠的是不顧一切艱難險(xiǎn)阻的努力奮斗，這樣的成功極具一種人定勝天的浪漫感?！?/p>

對(duì)于大眾來(lái)說(shuō)，天舟貨運(yùn)飛船已經(jīng)是親切的“老朋友”了，但只有不斷創(chuàng)新才能更好適應(yīng)中國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展需求。未來(lái)，七院七部將繼續(xù)做好“天地快遞”工作，為進(jìn)入應(yīng)用與發(fā)展階段的空間站得到有力的物資支撐貢獻(xiàn)出更多的積極力量。（王波、程一倩、單楠）

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