在中国航天事业的辉煌篇章中,天舟八号货运飞船的成功发射与交会对接,标志着中国空间站运营与发展阶段迈出了坚实的一步。此次任务不仅巩固了天舟系列飞船作为“天地快递”的重要角色,还展现了其在适应新需求、优化装载能力方面的卓越创新。
相较于空间站建造阶段,天舟八号面临的任务更为复杂多样。在空间站应用与发展阶段,飞船需要上行更多用于空间技术试验的物资和设备,而非单纯的建造材料和维修备件。这一转变要求飞船的装载设计更加灵活多样,以满足科学家们在空间微重力和宇宙辐射等特殊环境下的实验需求。
位于成都的中国航天科技集团有限公司第七研究院第七设计部(简称七院七部),在此次任务中承担了货运保障分系统的重任。他们延续自天舟二号以来的任务界面,继续负责货物装载设计、整船货物布局配平设计以及货物信息系统的运营和优化等工作。为了确保数万件物资安全、有序地上行,七院七部团队提供了精准化的管理和有力的保障。
天舟八号货运飞船在侧操作口的设计上进行了创新,以适应更多种类的物资上行需求。飞船的侧操作口原本固定安装了两个利用Peltier原理的半导体制冷冷链设备和装载大型上行设备的软货包。为了满足新阶段的空间技术实验需求,七院七部设计师提出了扩展货格装货方案,即在保证冷链设备接口不变的情况下,将原有的软包和中间立板空间作为拓展货格,用于安装新鲜果蔬、短保质期食品和空间技术试验样品。
为了实现这一方案,设计师们开展了一系列的力学、总装和工效学试验验证工作。他们设计了滑动轨道接口方案,使装载冷链货物后的冷链设备能够移动到侧操作口旁边,留出临射装货空间。这样,在飞船发射前的竖直状态下,总装工人就可以在发射塔架上快速移动冷链设备和安装拓展货格货物。
七院七部还设计了全新的货物装载接口,包括4个规格的货包,提升了0.3立方米的临射装载空间。这些设计使得飞船能够更好地适应不同种类的科学实验物资,同时提高了货物类型的适应性。为了实现无感化的在轨货物管理,减少航天员的在轨操作,七院七部还上行了物资管理3.0软硬件产品,将所有货物标识升级为带有RFID芯片的货物标签。
在空间站运营与发展阶段,更多的空间技术实验意味着更多的科学团队将利用中国自己的空间站开展研究。这要求飞船能够上行更多种类和数量的物资,并兼顾航天员在轨取用的顺序要求和工效学要求。为此,七院七部的货包装载总体设计师需要与科学家们紧密合作,明确每个实验所需的物资及其力、热和生物需求,以及物资的分类和取用方式。
货包装载设计完成后,整舱的布局与配平工作同样至关重要。设计师们需要确保飞行器的质心稳定,同时满足货物取用顺序和各大系统货物的放置需求。经过精心细致的工作,天舟八号的上行质心和配平结果再次成功控制在目标值以内,得到了各大系统的认可。
在发射场试验期间,七院七部团队还遭遇了前所未有的挑战。超强台风“摩羯”以17级的强度从文昌登陆,给发射场带来了严重的破坏。面对停水、停电、停网的艰难情境,整个货运飞船发射场试验队牢记职责使命,全力保障飞行器的安全和任务进度。他们克服重重困难,步行到总装厂房、用湿毛巾擦拭身体、在厂房里检查产品和文件的技术状态,展现了坚韧不拔的斗志和对航天事业的热爱。
经过团队的不懈努力,他们成功完成了新一轮的布局配平和信息采集校验工作,为发射场的后续工作提供了坚强的保障。天舟八号的成功发射,不仅是中国航天事业的一次重大胜利,也是七院七部团队创新精神和奋斗精神的生动体现。