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航天科技七院倾力参与空间站工程建设侧记
来源:中国航天报     日期:2022年07月06日    字体:【】【】【

6月5日,长二F运载火箭将神舟十四号载人飞船成功送入预定轨道,发射任务取得圆满成功,宣告了我国空间站建造阶段首次载人发射任务取得圆满成功。一直以来,航天科技集团七院倾力参与空间站建设系统工程,不折不扣完成了集团公司交办的各项研制生产任务。

高质量提供“绝大多数”火工品

航天火工品是七院的“掌上明珠”。本次发射任务中,692厂承担了运载火箭和飞船上点火器、起爆器、爆炸螺栓、火药装药、点火药盒、固体小火箭和非电传爆类产品等30余种近500发火工品的研制生产工作,占全箭火工品的97%和飞船火工品的80%,是任务火工品无可争议的“绝大多数”。

这些火工品在发动机点火、级间分离、船箭分离、逃逸分离以及飞船回收着陆等重要环节中扮演着关键角色。除了完成常规任务,在遇到紧急情况时,692厂生产的点火器、起爆器、爆炸螺栓、非电传爆系统等火工品还会作为逃逸飞行的一员,全力为航天员保驾护航。

在发射现场做技术支持的692厂职工曾波介绍:“如果大家仔细观察长二F运载火箭,就会发现箭体顶端多了一根‘避雷针’。这便是逃离险境的“诺亚方舟”——逃逸塔。在火箭发射升空前120秒,如果出现不可逆转的故障对航天员产生生命威胁,逃逸塔将通过爆炸螺栓以及火箭顶部设置的逃逸固体发动机让航天员脱离并远离火箭,同时,为了保证逃逸飞行时的姿态稳定性,火箭逃逸系统还会用到692厂生产的点火器打开栅格翼,再通过载人飞船返回着陆系统确保航天员安全着陆。”

此外,针对正常飞行120秒之后以及飞船返回途中可能出现的险情,692厂都提前进行了模拟,进一步完善了产品对逃逸功能的支撑。

“一发火工品就是一枚火箭、一艘飞船,这是我们对载人航天任务的庄严承诺,我们将用实际行动捍卫我们对中国航天事业的信仰!”曾波说。

高效率攻克关键零部件工艺瓶颈

从巴山深处到龙泉山脚下,30多年来, 7102厂一直承担着运载火箭重要零部件生产任务。其中,摇摆软管是连接火箭发动机与喷管的关键部件,通过摆动改变气焰方向,从而调整火箭的飞行姿态。近年来航天事业飞速发展,该厂的任务量也逐年迅速递增,面对提档升级的质量标准,工厂也面临着更加艰巨的挑战。

作为火箭发动机的燃料输送管道,在飞行过程中摇摆软管如果发生卡滞,火箭飞行姿态就会受到直接影响。在工艺试验中,摇摆软管要摆动上千次,不能出现一丝裂缝。但它偏偏就容易出现摆动卡滞问题。

不能确保质量,速度提升就是一句空话。7102厂多次审视工艺、反复查找、仔细甄别,最终把目光锁定到了波纹管和常平架上。摇摆软管的两端由法兰连接,中间是波纹管组件,波纹管内为常平架。在现场装配过程中,工艺人员发现常平架的内外环间隙容易出现偏差。装配过程中小小的晃动都会引发错位,后续焊接法兰作业中产生的焊接变形,会让位移的偏差直接卡死,造成摆动受阻。

找到问题后,7102厂技术人员在常平架内外环间隙中均匀布设8个点,分别塞入辅助边条,装配过程中无论怎样晃动,都可以把缝隙精确留出,也进一步确保在后续焊接过程中变形的收缩量不会把间隙吃死,牢牢控制住了摆动的灵活性。

此外,摇摆软管的生产效率多年来被波纹管成型这道工序卡着脖子,提质增效势在必行。波纹管成型前需进行管胚胀型作业,传统加工采取水压胀型的方法,胀型后三层管子紧密贴合,但夹层间的水分无法完全排除出,这直接影响后续焊接工序质量,安全风险也不小。对此,该厂采用哈工大“水压换气压”理论改良工艺。经实验,气压成型加工的波纹管完全达标,直接解决层间夹水问题,还能减轻操作重量。原本半天都干不完的工作,现在只需半个小时就可以轻松完成。

这些技术为7102厂更好地完成重大生产任务打下了坚实基础。

高标准落实产品调试改造专项任务

今年,来到发射现场服务的还有7105厂的王波、杨晓燕、郑勇3名技术人员,他们主要负责巡检几年前已经交付项目的机箱、电缆及各类控制器,确保使用正常。

80多根电缆,短的3米多、长的80多米,杨晓燕一个人做完了巡检。“我们的产品就是火箭、飞船的神经和血管,开不得玩笑!我时刻警告自己,要多一份细心,必须比照看孩子还细致入微。”杨晓燕表示。

负责机箱的王波也是如此细致,在他们忙碌过后,郑勇还要再来一次全面检查,才能郑重地签下大家的名字。这也是我国航天事业全体工作者默默工作、确保成功的缩影。

除此之外,7111厂承担了12个伺服机构快卸充气嘴的任务,他们以最专注的态度一丝不苟地开展生产工作。

快卸充气嘴看着普通,但所用工艺却不简单。快卸充气嘴上加工完的橡胶堵帽入库一段时间后,表面容易产生裂纹;金属嵌件类密封件中的螺钉组件,最终成型时大多采取车加工方式去除金属与橡胶端面的多余部分,合格率仅45%。对此,7111厂对加工模具结构进行了优化改进,重新抛光镀铬,降低模具与橡胶产品之间的粘连,成功解决了快卸充气嘴上密封橡胶圈、橡胶堵帽的加工和保存问题。

另一方面,该厂加强对直接成型工艺方法的研究,多次实施对照实验,重新设计了模具结构,成功研制出通过模具硫化直接成型的方法,省去机械加工工序,保留了密封件的致密层,节约大量工时,合格率提高到了96%。此加工方法获得了集团公司技术创新二等奖及国家发明专利,在载人航天系列任务中得到了充分应用。

忠诚,是七院各项事业的不变底色。今年,七院还将继续助力“问天”“梦天”2个空间站实验舱上天对接,坚持耕耘后方,勇当可靠力量,为航天强国建设作出新的更大贡献。(赵书瑜 宫嘉晨 田勇国 孙丽君 曾波)

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