天舟八号货运飞船成功发货 “四川智造”助力中国空间站“快递上新”

　　11月15日晚，中国空间站运营与发展阶段的第三艘货运飞船天舟八号发射入轨，后续将与空间站组合体进行交会对接。

　　在进入空间站应用与发展阶段之后，全国乃至全世界科学家利用空间微重力和宇宙辐射等环境开展空间技术实验的各种新需求随之而来，在“太空快递”变化的同时，“快递盒”当然也要进行“有机更新”。

　　进入新阶段，怎么适应新需求？位于成都的中国航天科技集团有限公司第七研究院第七设计部（下称“七院七部”）货运保障分系统设计师给出了答案。■本报记者薛蕾

　　天舟八号货运飞船有一个柱段的侧操作口，可当作部分特殊货物和临射货物的进舱通道及装载空间。从天舟二号到天舟七号，都固定安装了两个利用Peltier原理实现半导体制冷的冷链设备和装载了大型上行设备的软货包。软货包和冷链设备之间设有立板阻隔。

　　“新阶段提出了新要求”，项目相关负责人坦言。为了适应全国乃至全世界科学家利用空间微重力和宇宙辐射等环境开展空间技术实验的新需求，需要大量科学载荷上行，天舟八号货运飞船为了充分的利用侧操作口，设计了扩展货格装货方案，即在保证冷链设备的总装、电、遥测接口不变的情况下，将原有的软包和中间立板空间作为拓展货格，用于新鲜果蔬、短保质期食品和空间技术试验物资的安装。

　　七院七部相关设计师积极做出响应改进方案，开展了一系列的力学、总装、工效学试验验证工作。通过利用滑动轨道接口方案，将装载冷链货物后的冷链设备移动到侧操作口旁边，留出可临射装货空间，当飞船在发射前处于竖直状态时，总装工人就可以在发射塔架上实现冷链设备的快速移动和拓展货格货物的安装。该方案已在本次天舟八号发射场成功运用。

　　同样地，为了更好地利用临射拓展货格的空间，七院七部设计师还设计了全新的货物装载接口。七院七部副主任设计师表示：“我们新设计了4个规格货包，提升了0.3个立方米的临射装载空间，实现了在保证力学性能和待发段操作性的基础上，对货物类型的更全适应。”

　　同时，为实现无感化的在轨货物管理、减少航天员的在轨操作，七院七部承研的物资管理分系统还上行了物资管理3.0软硬件产品。“上行这套新系统之后，不仅能解放航天员的双手，还能提高空间站数万件物资‘在哪里’‘有多少’的精准管理。为了适应这一新的技术改进，我们还将所有货物标识主动升级为可以被在轨智能门禁识别的带有RFID芯片的货物标签。”七院七部主任设计师徐战谈道。

　　在空间站运营与发展阶段，更多的空间技术实验，标志着更多的科学团队能利用中国自己的空间站，开展在空间特殊环境下的材料、生物等多方面的研究。

　　但不同的高校、研究所开展不同的实验，必然导致上行的物资种类、数量都有巨大变化。如何更好地利用货包和冷链接口实现这么多不一样的种类和不一样的要求的科学实验物资的上行？如何兼顾航天员在轨取用的顺序要求和工效学要求？如何让科研团队更好地理解设计重点？这都是摆在七院七部货运保障分系统设计师面前的难题。

　　“事实上，在货物上行时，我们最需要和科学家们明确的就是每个实验要上行什么物资？这些物资都有哪些力、热需求，甚至是生物需求？哪些实验是一个大类，最好将物资放在一起？科学家们希望航天员在轨怎么取，又希望怎么下行？”这是摆在七院七部货包装载总体设计师面前的又一个难题。

　　比如，本次利用扩展货格空间上行的就有空间技术实验物资。上行时怎么确保这些物资能经受发射的力学冲击？怎么确保它们能够在数小时的飞行器飞行过程和更长时间的在轨过程中能够始终满足上行需求？怎么确保航天员在轨取出这些物资、装置时不会产生在轨多余物？这样一些问题都需要设计师利用自己的项目研制经验与科学家反复沟通、确认，逐渐完备空间技术实验的前置条件。经过不断地迭代设计，七院七部的设计师设计了取出这些物资时的专属头等舱，并通过了相关力、热、工效学试验验证。

　　货包装载设计完成后，整舱的布局与配平工作同样需要在此基础上开展。如何既能保证飞行器的质心，又能满足货物取用顺序，同时将各大系统的货物尽可能地放在一起，是七院七部设计师不断迭代更新布局配平设计工作的目标和准则。经过精心细致的工作，天舟八号的上行质心和配平结果再次很好地控制在目标值以内，且相关布局得到各大系统认可。