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12月14日,“神舟十一(yi)号”飛船成功發射(she),即将與天宮二号(hao)實現交付對接,我(wǒ)國首個空間實驗(yan)室将迎來他的主(zhu)人🌍:兩名中國航天(tian)員。在長達一個月(yue)的太空駐留期間(jiān),航☁️天員的太空生(shēng)活空間‼️到底如⚽何(he)?是溫馨舒👅适,還是(shi)憋悶難受?航天科(ke)技集團六院11所(京(jing))研制的🐪航天器小(xiǎo)泵👌閥,為幫助航天(tiān)員搭建起一個溫(wēn)馨舒适的家發揮(huī)了關鍵作用。11所(京(jing))研制的泵閥系列(lie)産品,在“天宮”、“神舟(zhōu)”的熱控和環控生(sheng)保系統中居功至(zhì)♍偉。
搭建航天員溫(wēn)度适宜的“家”
熱(rè)控分系統和環控(kòng)生保系統,分别位(wèi)于載人飛船⛱️的推(tuī)進艙和軌道艙的(de)艙壁内。11所(京)研制(zhi)人員介紹,環控、熱(rè)控分系統主要采(cǎi)📱用流體換熱技術(shù)進行溫🏃🏻度控制,通(tong)過流體流動🈲将船(chuán)上産生的熱量傳(chuan)遞給外部輻射♻️器(qì),再通過輻射器将(jiāng)熱量輻射到太空(kong)中㊙️。為了保證系⭐統(tong)正常運行,需要泵(bèng)和閥類産品驅動(dong)🌈和控制流體🔴介質(zhì)。熱控分系統的作(zuò)用是使飛船内保(bǎo)持一定的溫度濕(shī)度,環控生保系統(tǒng)是為航天員創造(zào)合适的艙内生💘存(cún)環境條件,保障💁在(zai)空間飛行的特殊(shū)環境下安全生活(huó)和正常工作,為航(hang)天員營🌈造了一個(gè)溫暖如😘春的居住(zhù)環境。
外回路循環泵是(shì)熱控系統的“心髒(zāng)”,隻有通過它才🐇能(néng)☔驅動熱控流體介(jiè)質在管路内循環(huán)流動,源源不斷地(di)帶走熱量,從而保(bao)證飛船艙内和設(shè)備的工作溫度。在(zai)熱控系統的産品(pin)中,外回路循環泵(bèng)技術難度大、要求(qiú)精度高,是研發過(guò)程中最難啃的骨(gu)頭。
該型号泵不同(tong)于航天常用的火(huo)箭發動機渦輪泵(bèng)💋,具有小流量、長壽(shòu)命(連續運行幾年(nian))、高真空的特點。小(xiǎo)流量、低揚程就決(jue)定了🌂泵的性能很(hen)難提升,必須想方(fang)設🙇🏻法提高效率。長(zhǎng)壽命的關鍵在于(yú)提高軸承、密封等(děng)轉動件的性💛能,高(gāo)真空✨要求泵的洩(xiè)漏量小,因此需要(yao)考慮動密封裝置(zhi),這些都是技術人(ren)員面臨的高難度(du)問題。
11所(京)研制人(ren)員通過将近4年的(de)探索,攻克了循環(huán)泵的📞機電一體化(hua)屏蔽、長壽命高速(su)軸承等關鍵技術(shù)🈲,減小🔴了産品體積(jī)重⁉️量,總功耗降低(dī)了20%以上,滿足了㊙️氦(hài)檢漏的性能指标(biāo),符合熱控💰方面的(de)需要,而且還能夠(gou)滿足空間環境要(yào)求,能夠承受發射(she)💞過程中的💋沖擊、振(zhèn)動和過載情況。艙(cāng)外服循環泵采用(yong)此項技術,使航天(tiān)員出艙行走時能(neng)夠适應軌道上的(de)真空、失重和高低(dī)溫環境。
長壽命源(yuan)自研制隊伍超常(cháng)努力
載人航天産(chǎn)品要求可靠性高(gāo)、風險大,11所(京)提供(gong)配套的産品既有(yǒu)艙内的又有艙外(wài)的,既有船上的又(yòu)有地❓面上的,要保(bǎo)證多産品的技術(shu)狀态,需付出更多(duo)的心血和汗水。該(gai)所研制人員對每(měi)⛹🏻♀️項産品嚴格設計(ji)标準,從做模型開(kāi)始,多次校對,反複(fu)讨論,對産品加工(gong)工藝、裝配工藝、流(liú)水線及檢測手段(duàn)一絲不苟。
同發動機研(yan)制相比,載人飛船(chuan)溫控泵閥産品研(yán)制有其自己的💚特(tè)點,設計人員需要(yao)負責從設計、原材(cái)🐆料采購、生産裝配(pei)、試驗驗證到配合(he)總體測試等全過(guo)程。載人飛行器對(dui)産品可靠性要求(qiu)又極高,而且外協(xié)配套單位非常多(duo),技術要求高,流程(cheng)複雜。每一件産品(pǐn)在地面都要經過(guò)🔱強度、氣密性⛹🏻♀️、以及(ji)沖擊、振♊動、熱環境(jìng)等✂️各種檢測,直到(dao)滿足所有性能指(zhǐ)标為止。
載人飛船(chuan)溫控泵閥産品研(yán)制與發動機研制(zhi)另一㊙️個🌂不同之處(chu)是,發動機是批抽(chou)檢性質,而溫控泵(bèng)閥産品每一件都(dou)要在地面🎯進行全(quán)過程、全工況的試(shi)驗,包括性能試驗(yàn)、溫度試驗、濕度試(shi)驗、振動試驗等🌈,然(ran)後才能交付。産品(pǐn)👄生産之後的試驗(yàn)測試工作量非常(chang)大。熱環境試驗從(cong)進試驗間到結束(shù)試驗一輪需要連(lian)續進行2周,白天晚(wǎn)上24小🔴時連續做試(shì)驗,試驗過程每一(yi)小時都🌈需要人員(yuán)檢查數據是否正(zhèng)常,記❗錄🈚試驗數據(jù),幾百件的産品,每(mei)一件産品都是這(zhe)樣💔走出來的。
高可(ke)靠體現在每一個(gè)細微的環節
此次為神(shen)舟十一飛船和天(tiān)宮二号配套産品(pin)為正樣成熟産品(pǐn),均已參加過飛行(hang)任務。根據相關要(yào)求,在研💛制初🔴期,編(bian)制了☁️産品保證要(yao)求和産品保證策(ce)⛱️劃,在研制過程🐕中(zhōng)根據産保要求重(zhong)點♌對外包産品的(de)三類基線進行嚴(yán)格管理,并且從設(she)計❓、生産、試驗💜、驗收(shōu)、安裝保護和管理(lǐ)保證等六個方面(miàn)對各産品的技術(shu)狀态變化進行控(kòng)制,确保産品的技(jì)術狀态變化受控(kòng)❄️,關鍵工序、關重件(jian)實行“三定”管理。
“數(shù)據包”是系統、分系(xi)統以及單機在産(chǎn)品研發直至應用(yòng)整🔴個♍階段用來控(kong)制質量的一種行(hang)之有效的方法㊙️。從(cóng)研制初期對産品(pǐn)數據包整理進行(háng)策劃,在⭕過程中進(jin)行數據積累,所有(yǒu)測試項目合格後(hou),形成合格産品和(hé)數據包文件資料(liao)。
“數據包”文件需要(yào)覆蓋數據包目錄(lu)中的幾十項内容(rong),包括設計輸入文(wen)檔、設計文檔、工藝(yi)文檔、技術狀态控(kong)制文檔、測試以及(ji)試驗文檔等等。每(mei)一個産品對應一(yī)個數據包,正是像(xiang)一個零件的用料(liào)記錄、一次沖擊試(shi)驗數據等等這一(yī)個個細節的工作(zuo),使得産品從原材(cái)料到成品整🔅個過(guo)程可追溯,從而做(zuò)到📐質量可控,确保(bǎo)研制任務的圓滿(man)完成。