2022年前后,我国的国际空间站将建成运营并投入使用;2020年长征5B运载火箭将率先发射空间站核心舱。国际空间站的研制生产离不开中国航天人的努力。

第一财经记者日前走进中国航天科技集团上海航天设备制造总厂,近距离接触到探月计划和空间站计划所研制的设备,也走近奋战在生产一线的技术工程师和总装工人。

载人航天的基本必备技术

从神舟八号到神舟十一号,再到天宫、天舟,最重要的技术难关之一是“对接机构”。对接机构是实现空间飞行器间在轨机械连接、建立航天器联合飞行的组合体和安全分离系统。空间对接是现代复杂航天器长期在轨运行期间不可缺少的操作,是载人航天活动必须掌握的一项基本技术。我国的对接机构首次上天搭载着天宫一号,后来经历了7次飞行试验考核,圆满完成了13次交会对接试验任务。

而这位攻克对接机构技术难关、被称为对接机构中国制造“代言人”的就是上海航天对接机构总装组组长王曙群。中国首位航天员杨利伟曾评价王曙群“能够让航天员放心地去执行任务”。

1989年,王曙群从技校毕业后参加工作,从事工装模具的装配、维修工作。正是这样一位在平凡工作岗位上的技工,以自己的刻苦钻研和勤奋做出了不平凡的贡献,1996年王曙群被破格选拔从事对接机构装调,见证了中国的对接技术走向世界前列。

1998年对接机构进入初样产品研制阶段。2011年,神舟八号和天宫一号载着由王曙群带领的团队亲手装调的对接机构,在太空上演了一场完美的“太空之吻”,使我国成为继俄罗斯之后第二个掌握对接机构装调技术的国家。

在对接机构研制过程中,王曙群牵头研发了50多台(套)专用装备,获得5项国家发明专利,是对接机构技术国家专利主要发明成员之一。比如航天器的管路密封就如同血管对人体一样,直接影响航天产品的生命力。王曙群作为对接机构总装组组长,暗自下定决心,“必须攻克超细直径检漏管路制造这项关键技术,提高对接机构的可靠性。”

在对接机构研制初期,采用熔焊技术制造的导管合格率仅为20%左右,管路多余物清洗合格率为77%左右,不过王曙群通过各项试验,反复对比数据,最终将导管内残留颗粒度检测合格率提升至100%。

王曙群向第一财经记者介绍道,对接机构中技术含量最高的是对接锁系同步性装调,12把对接锁是对接机构中的关键部件,它们的质量决定了航天员能否在太空生存和能否安全返回地面,是交会对接任务中的重中之重。

“要把这12把锁的锁钩实现同步锁紧、同步分离,这就好比在太空中‘拧螺丝’。”王曙群对第一财经记者表示,“为保证对接、分离成功,不但相关各舱室的气体不能泄漏,舱与舱之间也要‘天衣无缝’,而且对接时必须保持平稳、牢固,不能剧烈晃动。”

为了做到这两个同步,他在装配过程中边调整、边试验,并最终发现锁钩采用钢索传动在大载荷下钢索会变长,张力会下降,这就导致了锁钩无法实现同步解锁。于是他马上提出了改变钢索旋向并对钢索进行预拉伸处理的工艺方案,同时将判断锁钩同步性的测量方法进行调整,一举解决了困扰对接机构团队近两年的对接锁系同步性协调难题,不仅能使柔性传动的对接锁系快速精准地调整到同步,也使同步稳定性从最初的3次提高至50次以上。

把年轻人“顶”到最前线

2004年,中国启动了“嫦娥工程”探月计划,中国人开始迈出月球探测的第一步。此后的一年,对接机构研制也进入关键时期。王曙群所在的班组接到了新任务—— “玉兔”号月球车,开展月面巡视器的研制工作。

在月球车试验阶段,需要对月面真实的环境条件进行环境模拟试验,比如高真空、高低温、太阳光照、宇宙辐射、低重力和月球表面地形地貌等,该试验需要不间断地进行2个月的时间,24小时不停转。

王曙群戴着防尘的“猪鼻子”口罩、护目镜、橡胶手套,身穿防静电服,在篮球馆般大小的实验室里,在模拟火山灰堆积而成的沙坑、岩石等环境中,一待就是两个月,帮助月球车模拟了“月面”移动、爬坡、越碍、拍照、土样分析等多项试验内容。

然而月球车的对接任务之繁重,光靠王曙群一个人的力量仍然不够。他大胆选用年轻人,挑选了3名90后作为月球车的主操作,并言传身教,帮助这些年轻人担当起“嫦娥工程”的重任。

王曙群向第一财经记者介绍道,自己目前带领的对接机构总装班组是国内唯一一个进行对接机构总装的团队,班组现有成员17人,平均年龄38岁,非常年轻。而在回答如何留住这些年轻人,激发其对中国航天事业的热情时,王曙群一再强调,要随时给他们冲锋陷阵的机会,把他们“顶到最前线”。

“从我们航天人的角度来说,确实有可能即便十几年、几十年干一件事情,也不确定能够成功,这是需要情怀的。”王曙群对第一财经记者表示,“如果不让年轻人到发射现场去,亲眼看到自己做的产品跟随火箭离开地球,那么他们永远不会有航天人的自豪感。所以要给年轻人创造更加宽广的舞台,承担更多的责任,要发挥年轻人的主导地位。”

王曙群说道,现在相对于十年前,我们的组织在人文关怀方面改进很大,中国航天在国际上不断发声,争取更多的话语权,这些都有利于激发年轻人对中国航天事业的热情。

上海航天局工会主席李昕告诉第一财经记者,航天局从待遇和制度上都在更加倾向于扶持年轻人,给他们更多施展的空间。“比如我们普通一线工人的工资年增幅达到15%,明显高于管理人员。”李昕对第一财经记者和表示,他们还鼓励年轻人创新创业,在企业内部培养创客文化,激发年轻人的兴趣和创业热情。

李昕向第一财经记者介绍道,为加快落实国家全面深化改革,服务上海市科技创新产业发展,上海(航天)创新创业中心已经顺利开工建设,建筑面积7万多平方米,从硬件到软件到机制方面,为有创业志向的航天人才提供开放的平台,把他们的想法创意进行产业化。“如果创业失败他们还是能够回到以前的科研院所,这就为我们航天人才的创业提供了多方面的选择。”李昕对第一财经记者表示。

目前上海航天局正在按照市、区的配套政策完善国家深化改革的战略。“我们不仅有工会层面的职工创业基金作为扶持创业的基础,还有企业层面的产业研发基金给到支持,甚至会有外部资金给到我们的项目,起到孵化器的作用。”李昕向第一财经记者介绍道,“建设航天强国已经成为国家的目标,不可能只有一支‘国家队’,肯定要有多方面的力量汇聚起来。”