小(xiǎo)泵閥為航天員搭建(jiàn)溫(wēn)馨舒适(shì)的太空(kōng)之(zhī)“家”

10月17日,“神舟十一号(hào)”飛船(chuán)成功(gōng)發射,即将(jiāng)與天宮二号實現交付對接,我國首(shǒu)個空(kōng)間實(shí)驗室(shì)将迎來他的主人:兩(liǎng)名中國航(háng)天員。在長達一個月的太空駐留期(qī)間,航天員的太(tài)空生活空(kōng)間到底如(rú)何?是溫馨(xīn)舒适(shì),還是憋悶難受?航天科技(jì)集團六院11所(京(jīng))研制的航(háng)天器(qì)小泵閥,為(wéi)幫助(zhù)航天(tiān)員搭(dā)建起一個溫馨(xīn)舒适的家發揮了關(guān)鍵作用(yòng)。11所(suǒ)(京)研(yán)制的泵(bèng)閥系列(liè)産品(pǐn),在“天宮”、“神舟”的熱(rè)控(kòng)和環(huán)控生保系(xì)統(tǒng)中居功(gōng)至偉(wěi)。

  搭建(jiàn)航天(tiān)員(yuán)溫(wēn)度适(shì)宜的“家”

  衆(zhōng)所周(zhōu)知(zhī),載(zǎi)人飛船在(zài)太空(kōng)中飛行,最關鍵是(shì)航(háng)天員(yuán)的安(ān)危。确保航(háng)天員在太空中(zhōng)的(de)生活舒适安(ān)全,就必須(xū)為航天員營(yíng)造(zào)一個(gè)類似于(yú)地面一(yī)樣的“家”:有适宜人類(lèi)生(shēng)存(cún)生活(huó)的溫度,氧氣等(děng)等。而要營(yíng)造這(zhè)樣一(yī)個溫馨的(de)“家”,就要靠熱控(kòng)分系統和環控(kòng)生保系統來(lái)提供。

  熱(rè)控(kòng)分系統(tǒng)和環(huán)控生保系(xì)統,分(fèn)别位于載(zǎi)人飛(fēi)船的推進艙和(hé)軌道(dào)艙的(de)艙壁内(nèi)。11所(京)研(yán)制人員介紹,環(huán)控、熱控分(fèn)系統主要(yào)采用流體(tǐ)換熱技(jì)術進(jìn)行溫度(dù)控(kòng)制,通過(guò)流體流(liú)動将船上産(chǎn)生的熱量(liàng)傳遞給外部輻射器(qì),再通過輻(fú)射器将(jiāng)熱(rè)量輻射到(dào)太(tài)空中。為了保(bǎo)證系(xì)統正(zhèng)常運行,需要泵(bèng)和閥類産(chǎn)品驅動和控制流體介質(zhì)。熱控(kòng)分系(xì)統的(de)作用(yòng)是使(shǐ)飛船内保(bǎo)持一定的(de)溫(wēn)度濕(shī)度(dù),環控生保系統是為航(háng)天員創造合适(shì)的(de)艙内(nèi)生存環境條件(jiàn),保障在空間(jiān)飛(fēi)行的特殊(shū)環境(jìng)下安(ān)全(quán)生活和(hé)正常(cháng)工作,為航(háng)天(tiān)員營(yíng)造(zào)了一(yī)個溫暖如春的居住環境(jìng)。

  讓熱(rè)控系統的“心髒(zāng)”跳動起來

  外回(huí)路循環泵是熱(rè)控系(xì)統的“心髒(zāng)”,隻有(yǒu)通過(guò)它才(cái)能驅(qū)動熱(rè)控流(liú)體介(jiè)質(zhì)在(zài)管路(lù)内循環(huán)流動,源(yuán)源不斷(duàn)地帶走熱量,從而(ér)保證飛船艙内和設(shè)備的工作溫度(dù)。在熱控系統的(de)産品中,外(wài)回路(lù)循環泵技(jì)術難度大(dà)、要(yào)求精度高,是(shì)研發過程(chéng)中最難啃的骨(gǔ)頭。

  該型号(hào)泵不(bú)同于航(háng)天(tiān)常用的火箭(jiàn)發(fā)動機(jī)渦輪泵,具有小(xiǎo)流量(liàng)、長壽(shòu)命(連(lián)續運行幾年)、高(gāo)真空的特(tè)點。小(xiǎo)流量、低揚程就(jiù)決定了泵的性(xìng)能很難提升,必(bì)須想(xiǎng)方設法(fǎ)提高效率。長(zhǎng)壽命(mìng)的關鍵在(zài)于提(tí)高軸承、密封等轉(zhuǎn)動(dòng)件(jiàn)的性能(néng),高真空要(yào)求泵(bèng)的洩漏(lòu)量小,因(yīn)此需(xū)要(yào)考慮動(dòng)密封(fēng)裝置(zhì),這些都(dōu)是技術人員面臨(lín)的高難度問題(tí)。

  11所(京(jīng))研制(zhì)人員通過将近(jìn)4年的探索(suǒ),攻克(kè)了循(xún)環泵(bèng)的機(jī)電一體化屏蔽(bì)、長壽(shòu)命高(gāo)速軸(zhóu)承等關鍵技術(shù),減小(xiǎo)了産品體積重量,總功耗(hào)降低了20%以上,滿(mǎn)足了氦檢(jiǎn)漏的性能指(zhǐ)标,符合熱控(kòng)方面的需(xū)要,而(ér)且還能夠(gòu)滿足空間環境(jìng)要求,能(néng)夠承受發射過程中的(de)沖擊(jī)、振動和過(guò)載(zǎi)情(qíng)況。艙外服(fú)循環(huán)泵采用此(cǐ)項技術(shù),使(shǐ)航天(tiān)員出艙行走時(shí)能夠(gòu)适應軌道上的(de)真空、失重(zhòng)和高低溫環境(jìng)。

  長壽命源自研(yán)制隊伍超常努力

  載人航天産(chǎn)品要(yào)求可靠性(xìng)高、風(fēng)險大,11所(suǒ)(京)提供配套的産品既(jì)有艙内的(de)又有(yǒu)艙(cāng)外(wài)的,既(jì)有船上的又有(yǒu)地面(miàn)上(shàng)的,要保(bǎo)證多産品(pǐn)的技(jì)術狀态,需付出更多(duō)的心(xīn)血和(hé)汗水。該所(suǒ)研制(zhì)人員對每項産(chǎn)品嚴格設計标準,從做模(mó)型開(kāi)始,多次(cì)校(xiào)對,反複讨論,對産品(pǐn)加工工藝、裝配工藝、流(liú)水(shuǐ)線及(jí)檢測手(shǒu)段(duàn)一絲(sī)不苟(gǒu)。

  “此次(cì)航天(tiān)員在軌時(shí)間增(zēng)加約一倍(bèi),對我(wǒ)們提供産(chǎn)品的(de)壽命(mìng)要(yào)求、力學環境、熱環境等(děng)要求同樣也增(zēng)加了。” 11所(京(jīng))項目(mù)組技術負責人夏德新(xīn)主任介紹到(dào)。為(wéi)此(cǐ),研制(zhì)人員對每項産(chǎn)品都像對待(dài)自(zì)己成長中的孩子一樣(yàng)“操碎了心”。

  同發動機研制相(xiàng)比,載人飛(fēi)船溫(wēn)控泵(bèng)閥産品研制有(yǒu)其自(zì)己的特(tè)點,設計人員(yuán)需要負責(zé)從設計、原材料(liào)采購(gòu)、生産裝配(pèi)、試驗驗(yàn)證(zhèng)到配(pèi)合總體(tǐ)測試等全過程(chéng)。載(zǎi)人飛(fēi)行器對(duì)産(chǎn)品可(kě)靠性(xìng)要求又極高,而且(qiě)外協配(pèi)套單(dān)位非(fēi)常多(duō),技術(shù)要求(qiú)高,流(liú)程複雜(zá)。每一件産品在地(dì)面都(dōu)要經過(guò)強(qiáng)度、氣(qì)密性、以及沖擊(jī)、振動、熱(rè)環境等(děng)各種(zhǒng)檢測(cè),直到(dào)滿足(zú)所有(yǒu)性能(néng)指标為止。

  載人(rén)飛船(chuán)溫控泵閥(fá)産品(pǐn)研(yán)制與發動機研制(zhì)另一(yī)個不(bú)同之處(chù)是,發動機是(shì)批抽(chōu)檢性質,而溫控(kòng)泵閥産品每一件都要在(zài)地面(miàn)進行全過程(chéng)、全工況的試驗,包(bāo)括性能(néng)試驗、溫(wēn)度試驗、濕(shī)度試驗(yàn)、振(zhèn)動試(shì)驗等,然後才能交付(fù)。産品生産(chǎn)之後的試(shì)驗(yàn)測試工(gōng)作量非常大。熱(rè)環境試驗從進(jìn)試驗間到結束試驗一輪(lún)需要連續進(jìn)行(háng)2周,白天晚(wǎn)上24小時連(lián)續做試(shì)驗,試驗(yàn)過程(chéng)每一小時(shí)都需要人(rén)員檢(jiǎn)查數(shù)據是(shì)否正(zhèng)常,記錄試(shì)驗數據(jù),幾(jǐ)百(bǎi)件(jiàn)的産(chǎn)品,每(měi)一件(jiàn)産品都是(shì)這樣(yàng)走出來的。

  高可靠體現在每一個細(xì)微的環(huán)節(jiē)

  載人(rén)航天(tiān)是一個高(gāo)風險的(de)任務,成(chéng)敗往往系于毫(háo)發。産品雖小,但(dàn)每一件都事關(guān)成敗,關(guān)乎(hū)生死,不能出現(xiàn)一絲閃失!最(zuì)嚴格的要求(qiú)體現在每(měi)一個(gè)細(xì)微的環節。多(duō)年(nián)的“零(líng)故(gù)障”飛(fēi)行紀錄無(wú)不滲透出整個(gè)隊伍(wǔ)嚴慎細實(shí)的(de)工作作風,為(wéi)了确保産品的(de)全過程質量控(kòng)制,他們也(yě)從中不斷(duàn)汲取經驗(yàn),總(zǒng)結出了質量(liàng)管理的一些(xiē)有(yǒu)效舉(jǔ)措(cuò)。

  此(cǐ)次為(wéi)神舟十(shí)一(yī)飛船(chuán)和天宮二(èr)号配套産(chǎn)品(pǐn)為正樣(yàng)成熟(shú)産品,均已參加(jiā)過飛行任(rèn)務。根據(jù)相關要(yào)求,在研制初期(qī),編制了産(chǎn)品保(bǎo)證要(yào)求和産品(pǐn)保證(zhèng)策劃(huà),在研(yán)制過(guò)程中(zhōng)根據(jù)産保(bǎo)要求(qiú)重點(diǎn)對外包産(chǎn)品的(de)三類基線進行嚴格管理(lǐ),并且(qiě)從設計、生(shēng)産、試(shì)驗、驗收、安裝保護(hù)和管理保證(zhèng)等六個方面對(duì)各産品的(de)技術(shù)狀态變化進行(háng)控制,确保(bǎo)産品(pǐn)的(de)技(jì)術狀态變(biàn)化受(shòu)控(kòng),關(guān)鍵工(gōng)序、關重件實行(háng)“三定”管理。   

  “數據(jù)包”是系統、分系(xì)統以(yǐ)及單(dān)機在(zài)産品研(yán)發直至(zhì)應用整個(gè)階段用來控制質量(liàng)的一種行(háng)之有(yǒu)效的方(fāng)法。從研(yán)制初期對(duì)産品數據包(bāo)整(zhěng)理進(jìn)行策劃(huà),在過程(chéng)中進(jìn)行數據積(jī)累,所有測試項目合格後,形成(chéng)合格産品(pǐn)和數(shù)據包文件資料(liào)。

  “數據(jù)包(bāo)”文(wén)件需(xū)要覆蓋數據包(bāo)目錄中的(de)幾(jǐ)十項内(nèi)容,包括設(shè)計輸入文檔、設計文(wén)檔、工藝文(wén)檔、技術狀(zhuàng)态控制文檔、測試以(yǐ)及試驗文(wén)檔等(děng)等。每一(yī)個(gè)産品(pǐn)對應一(yī)個數據包(bāo),正(zhèng)是像一個(gè)零件的用料記(jì)錄、一次沖(chòng)擊試(shì)驗數(shù)據(jù)等(děng)等這(zhè)一個(gè)個(gè)細節的(de)工作,使得(dé)産品(pǐn)從原(yuán)材(cái)料到成品整(zhěng)個(gè)過程可追溯(sù),從(cóng)而做到(dào)質量可控(kòng),确保研(yán)制任務的圓(yuán)滿完成。


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