KM8試驗現(xiàn)場。
近日,由五院總裝與環(huán)境工程部自主研制的KM8空間環(huán)境模擬器正式完成有載調(diào)試工作,這標(biāo)志著該部天津大型航天器AIT中心(簡稱天津AIT中心)全面建成。
天津AIT中心是未來我國新一代大型航天器完成總裝、集成、測試的“主陣地”。該中心建設(shè)項目總師閆榮鑫說:“若將天津AIT中心比作我國新一代大型航天器的‘產(chǎn)房’,空間站等大型航天器都將在這里‘出生’?!?/p>
多項指標(biāo)創(chuàng)世界紀(jì)錄
“衛(wèi)星上天,能不能抗得住復(fù)雜的外太空環(huán)境?誰敢給出答案?”當(dāng)年,在研制東方紅一號衛(wèi)星時,趙九章和錢驥一次次追尋這個問題的答案。
如今,我國不僅已經(jīng)具備了在地面為航天器試驗?zāi)M太空各種環(huán)境的條件,而且AIT廠房建筑、工藝設(shè)備正在不斷刷新歷史。天津AIT中心就是其中典型一例。
閆榮鑫介紹,從規(guī)模上看,天津AIT中心包括9個功能區(qū),建筑面積近10萬平方米。在完成驗收之后,它已成為世界上最大的航天器AIT中心。
不僅如此,在中心內(nèi),很多試驗設(shè)備規(guī)模也獨占鰲頭。即將投入使用的KM8以17米直徑、35米高度成為亞洲最大、世界第三的空間環(huán)境模擬器,電動振動試驗系統(tǒng)推力達(dá)世界第一;4000立方米的噪聲試驗設(shè)備,其156分貝的聲壓級處于世界第二。
不過,天津AIT中心并不是“大而粗”,而是“高而精”。
閆榮鑫認(rèn)為,從大型航天器對測試環(huán)境的要求上可以管中窺豹。相比其他航天器,大型航天器在太空中精度要求更高?!氨热?,空間站密封性比我國已經(jīng)飛天的神舟飛船還要高一個量級。這在某種程度上也意味著天津AIT中心的試驗條件比目前我國現(xiàn)有的AIT中心更好?!?/p>
創(chuàng)新之舉無處不在
天津AIT中心建設(shè)項目正式開工那一刻,創(chuàng)新,就已經(jīng)成為整個建設(shè)過程的底色。
該中心建設(shè)項目總指揮張春元介紹,與目前我國航天AIT中心不同的是,建成后的天津AIT中心可以實現(xiàn)異地協(xié)同作業(yè)。京、津兩地可實現(xiàn)測試設(shè)備遙控、遙測、實施等動作。后續(xù),中心還可與全國其他區(qū)域聯(lián)網(wǎng)。
創(chuàng)新需要勇氣,實施航天工程尤其如此。
KM8頂蓋上有一個起密封作用的部件叫做法蘭。之前,我國研制這一部件一般為實體金屬。而對于KM8來說,繼續(xù)采用實體法蘭將為AIT中心整體建設(shè)帶來苛刻要求。比如,AIT中心土建地基要承受極大壓力,KM8罐體本身支撐結(jié)構(gòu)要更加堅強,同時還要為頂蓋配備300噸的吊車。
時間緊、任務(wù)重,還要控制成本。在這種現(xiàn)實狀況下,研制者們不得不打破傳統(tǒng)、放手一搏。
經(jīng)過無數(shù)次的方法理論研究、仿真模擬、實物試驗之后,最終國際上從未有過的空心法蘭“出爐”。
“與傳統(tǒng)法蘭相比,空心法蘭重量減輕50%,制造工期縮短了20%,制造成本節(jié)約160余萬元?!碧旖駻IT中心總體技術(shù)主管茹曉勤說。
天津AIT中心共包含15個試驗系統(tǒng),囊括了大型航天器總裝、測試及在太空中所會經(jīng)受所有環(huán)境條件的試驗。閆榮鑫預(yù)計,在AIT中心完成驗收以后,該中心所應(yīng)用的創(chuàng)新性技術(shù)可以上報國家發(fā)明專利80~100項。
“我們還要看到,‘完成’并不代表‘完美’?!碧旖駻IT中心力學(xué)項目技術(shù)及實施負(fù)責(zé)人李新明認(rèn)為,后續(xù)工作團隊還要進一步完善整個AIT中心的一些細(xì)節(jié),確保其運轉(zhuǎn)起來好用、耐用、實用。
按照計劃,我國空間站將于2020年左右建設(shè)完成,而目前部分總裝、測試工作已經(jīng)在天津AIT中心開始穩(wěn)步進行。
“空間站已經(jīng)在‘產(chǎn)房’之中?!律絹淼哪且豢?,值得我們期待?!遍Z榮鑫說。(姚天宇 蔡曉懋/文 宿東/攝)