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「大國工匠」王曙群:中國航天對接機構的探路者

2022年前後,我國的國際空間站將建成運營並投入使用;2020年長征5B運載火箭將率先發射空間站核心艙。國際空間站的研製生產離不開中國航天人的努力。

第一財經記者日前走進中國航天科技集團上海航天設備製造總廠,近距離接觸到探月計劃和空間站計劃所研製的設備,也走近奮戰在生產一線的技術工程師和總裝工人。

載人航天的基本必備技術

從神舟八號到神舟十一號,再到天宮、天舟,最重要的技術難關之一是「對接機構」。對接機構是實現空間飛行器間在軌機械連接、建立航天器聯合飛行的組合體和安全分離系統。空間對接是現代複雜航天器長期在軌運行期間不可缺少的操作,是載人航天活動必須掌握的一項基本技術。我國的對接機構首次上天搭載著天宮一號,後來經歷了7次飛行試驗考核,圓滿完成了13次交會對接試驗任務。

而這位攻克對接機構技術難關、被稱為對接機構中國製造「代言人」的就是上海航天對接機構總裝組組長王曙群。中國首位航天員楊利偉曾評價王曙群「能夠讓航天員放心地去執行任務」。

1989年,王曙群從技校畢業後參加工作,從事工裝模具的裝配、維修工作。正是這樣一位在平凡工作崗位上的技工,以自己的刻苦鑽研和勤奮做出了不平凡的貢獻,1996年王曙群被破格選拔從事對接機構裝調,見證了中國的對接技術走向世界前列。

1998年對接機構進入初樣產品研製階段。2011年,神舟八號和天宮一號載著由王曙群帶領的團隊親手裝調的對接機構,在太空上演了一場完美的「太空之吻」,使我國成為繼俄羅斯之後第二個掌握對接機構裝調技術的國家。

在對接機構研製過程中,王曙群牽頭研發了50多台(套)專用裝備,獲得5項國家發明專利,是對接機構技術國家專利主要發明成員之一。比如航天器的管路密封就如同血管對人體一樣,直接影響航天產品的生命力。王曙群作為對接機構總裝組組長,暗自下定決心,「必須攻克超細直徑檢漏管路製造這項關鍵技術,提高對接機構的可靠性。」

在對接機構研製初期,採用熔焊技術製造的導管合格率僅為20%左右,管路多餘物清洗合格率為77%左右,不過王曙群通過各項試驗,反覆對比數據,最終將導管內殘留顆粒度檢測合格率提升至100%。

王曙群向第一財經記者介紹道,對接機構中技術含量最高的是對接鎖系同步性裝調,12把對接鎖是對接機構中的關鍵部件,它們的質量決定了航天員能否在太空生存和能否安全返回地面,是交會對接任務中的重中之重。

「要把這12把鎖的鎖鉤實現同步鎖緊、同步分離,這就好比在太空中『擰螺絲』。」王曙群對第一財經記者表示,「為保證對接、分離成功,不但相關各艙室的氣體不能泄漏,艙與艙之間也要『天衣無縫』,而且對接時必須保持平穩、牢固,不能劇烈晃動。」

為了做到這兩個同步,他在裝配過程中邊調整、邊試驗,並最終發現鎖鉤採用鋼索傳動在大載荷下鋼索會變長,張力會下降,這就導致了鎖鉤無法實現同步解鎖。於是他馬上提出了改變鋼索旋向並對鋼索進行預拉伸處理的工藝方案,同時將判斷鎖鉤同步性的測量方法進行調整,一舉解決了困擾對接機構團隊近兩年的對接鎖系同步性協調難題,不僅能使柔性傳動的對接鎖系快速精準地調整到同步,也使同步穩定性從最初的3次提高至50次以上。

把年輕人「頂」到最前線

2004年,中國啟動了「嫦娥工程」探月計劃,中國人開始邁出月球探測的第一步。此後的一年,對接機構研製也進入關鍵時期。王曙群所在的班組接到了新任務—— 「玉兔」號月球車,開展月面巡視器的研製工作。

在月球車試驗階段,需要對月面真實的環境條件進行環境模擬試驗,比如高真空、高低溫、太陽光照、宇宙輻射、低重力和月球表面地形地貌等,該試驗需要不間斷地進行2個月的時間,24小時不停轉。

王曙群戴著防塵的「豬鼻子」口罩、護目鏡、橡膠手套,身穿防靜電服,在籃球館般大小的實驗室里,在模擬火山灰堆積而成的沙坑、岩石等環境中,一待就是兩個月,幫助月球車模擬了「月面」移動、爬坡、越礙、拍照、土樣分析等多項試驗內容。

然而月球車的對接任務之繁重,光靠王曙群一個人的力量仍然不夠。他大膽選用年輕人,挑選了3名90後作為月球車的主操作,並言傳身教,幫助這些年輕人擔當起「嫦娥工程」的重任。

王曙群向第一財經記者介紹道,自己目前帶領的對接機構總裝班組是國內唯一一個進行對接機構總裝的團隊,班組現有成員17人,平均年齡38歲,非常年輕。而在回答如何留住這些年輕人,激發其對中國航天事業的熱情時,王曙群一再強調,要隨時給他們衝鋒陷陣的機會,把他們「頂到最前線」。

「從我們航天人的角度來說,確實有可能即便十幾年、幾十年干一件事情,也不確定能夠成功,這是需要情懷的。」王曙群對第一財經記者表示,「如果不讓年輕人到發射現場去,親眼看到自己做的產品跟隨火箭離開地球,那麼他們永遠不會有航天人的自豪感。所以要給年輕人創造更加寬廣的舞台,承擔更多的責任,要發揮年輕人的主導地位。」

王曙群說道,現在相對於十年前,我們的組織在人文關懷方面改進很大,中國航天在國際上不斷發聲,爭取更多的話語權,這些都有利於激發年輕人對中國航天事業的熱情。

上海航天局工會主席李昕告訴第一財經記者,航天局從待遇和制度上都在更加傾向於扶持年輕人,給他們更多施展的空間。「比如我們普通一線工人的工資年增幅達到15%,明顯高於管理人員。」李昕對第一財經記者和表示,他們還鼓勵年輕人創新創業,在企業內部培養創客文化,激發年輕人的興趣和創業熱情。

李昕向第一財經記者介紹道,為加快落實國家全面深化改革,服務上海市科技創新產業發展,上海(航天)創新創業中心已經順利開工建設,建築面積7萬多平方米,從硬體到軟體到機制方面,為有創業志向的航天人才提供開放的平台,把他們的想法創意進行產業化。「如果創業失敗他們還是能夠回到以前的科研院所,這就為我們航天人才的創業提供了多方面的選擇。」李昕對第一財經記者表示。

目前上海航天局正在按照市、區的配套政策完善國家深化改革的戰略。「我們不僅有工會層面的職工創業基金作為扶持創業的基礎,還有企業層面的產業研發基金給到支持,甚至會有外部資金給到我們的項目,起到孵化器的作用。」李昕向第一財經記者介紹道,「建設航天強國已經成為國家的目標,不可能只有一支『國家隊』,肯定要有多方面的力量匯聚起來。」


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