2022年7月24日，中國空間站問天實驗艙成功發(fā)射。問天實驗艙艙體總長17.88米，直徑4.2米，發(fā)射重量23噸，相關指標比天和核心艙還要高，可謂更“強”更“壯”。制造這樣的“大個子”，對中國航天實力是極大的考驗。

529廠是我國衛(wèi)星、飛船研制的重要單位，也是空間站艙段結構的主要研制單位，已經完成了天和核心艙的研制任務。建造問天實驗艙，挑戰(zhàn)更多、難度更大，工藝技術人員憑借技術創(chuàng)新開展了頑強的沖鋒，不僅創(chuàng)新突破了工藝瓶頸，研發(fā)了系列關鍵技術，保證了問天實驗艙按節(jié)點高質量交付。

雙筋皆修 ，虛實結合

問天實驗艙由工作艙、氣閘艙及資源艙三部分組成。其中，氣閘艙肩負著長壽命及多種設備安裝的使命，對重要承力結構件的要求很高。經過論證，決定采用承力能力更高的內外雙筋壁板結構。

與常規(guī)的外置筋壁板不同，內外雙筋壁板需要在其內圓柱面上增加內置筋。這一操作的成形實施難度很大，而且成形缺陷、成形精度難以控制，稍有不慎即會出錯。

從單筋到雙筋，難度不僅僅是翻倍。外筋在外面，看得見、好操作；內筋在圓柱面內部，不僅不好操作，還要渾然一體、要求很高。研制人員開展了大量論證，進行了持續(xù)的數(shù)值仿真和試驗驗證。經過反復分析測試，設計了這樣一種模具，先分、再拼，過程中壓彎、成形。這種模具設計過程中，又出現(xiàn)了新的難題：內置筋的壓彎成形軌跡是怎樣的？工藝參數(shù)怎么設定？……這些問題以前從未遇到過，是必須啃下的硬骨頭。

大家沉著冷靜，開展了大量的縝密計算與論證試驗，終于得出了優(yōu)化的壓彎成形軌跡，設定了合理的成形路徑和壓彎工藝參數(shù)。模具搞出來了，內外雙筋壁板一次精密成形，滿足了設計需求。

問天實驗艙中的工作艙艙段近10米長，是我國目前為止最大的載人密封航天器艙體。為了保證艙外安裝載荷的正常工作，艙外72個設備支架的接口精度要求特別高。但正是因為“個子大”，艙體結構上的精密接口尺寸受溫度的影響被放大了，導致支架裝調過程中測量誤差大。與此同時，當前大型艙體研制使用的廠房空間大，產品研制周期長，實現(xiàn)廠房長時間恒定溫度環(huán)境的難度很大。

為此，工藝人員集思廣益，巧妙提出了一種虛擬恒溫測量方法，依靠數(shù)學矩陣計算原理，通過將大尺寸調測轉變?yōu)樾》秶珳y，化繁為簡、變大為小，得到從“實際到虛擬”的溫度補償值，從而將易受溫度影響的測量環(huán)節(jié)可靠且穩(wěn)定，最終保證了支架裝配的高精度，成功為問天艙這個大體格雕琢出一個身形精準的外形，順利保證了問天艙艙外載荷的高可靠工作。

以柔化剛，隨心而動

問天實驗艙艙體有一個為航天員出艙使用的艙門，艙門的門框是由焊接的工藝方式連接的，是典型的空間曲線焊縫，要求焊接變形小、質量高，以便于后續(xù)安裝艙門時的順暢和航天員在空間站中使用便利。

從平面到空間、從直線變曲線，焊接難度也呈指數(shù)級增加，對于此類空間曲線焊縫的焊接，在以往型號研制過程中均采用手工的方式來完成，而問天艙產品焊接厚度增加到了5mm，技能人員手工焊接時需要一層一層地焊，熱量輸入大、產品尺寸不易把握，焊接后的結構應力大，無法滿足空間站長期在軌運行的高可靠要求。

怎么辦？工藝人員反復研究，只有一條路可走，那就是空間曲線自動化焊接。針對這個新技術，工藝人員夜以繼日的攻關、測試，設計了可柔性變化的焊接工裝，以柔化剛、借力打力，既滿足了自動化焊接的功能，又保證了空間曲線軌跡的可靠連接，順利完成了密封艙艙門門框的焊接，各項指標均滿足設計要求。

問天實驗艙的艙壁加熱管路可謂是艙體的太空防護衣，是貼合艙體內壁的溫控層，將確保航天員們在問天艙中一直是適宜的溫度。問天艙結構的增大，對艙壁加熱管路的研制提出了新的挑戰(zhàn)：大空間代表了加熱管路的數(shù)量進一步增加，管路布局的整體走向且是空間的三維結構，為此加熱管路截面設計成了“Ω形”，類似一個圓形加一個平面，其平面與艙體內部的曲面要高度地貼合在一起，以利于溫度的靈敏控制。如何實現(xiàn)有效貼合呢？工藝人員充分發(fā)揮創(chuàng)造力，創(chuàng)新提出了采用“柔性分區(qū)+整體成形”的技術手段，即以管路三維曲面高精度制造，貼合在問天實驗艙艙體的內表面上，可謂是“隨形而動”，順利保證了艙壁加熱管路的制造需求。

意與形合，質量為綱

所謂“意”，指在航天產品的研制過程中，要時刻保持如履薄冰、如臨深淵的質量意識，將“風險識別到位、技術狀態(tài)控制”始終放在首位。通過“意”的內化，制定空間站問天艙的產品保證計劃與流程，全面、有序、規(guī)范地開展產品保證工作。

所謂“形”，指依據(jù)總體要求，在繼承空間站核心艙產品研制經驗的基礎上，識別問天艙的技術風險與產品保證要素，制定相應的控制措施，建立問天實驗艙產品完備的“生產基線”，全面梳理、細化、量化問天艙產品保證控制要素，并納入研制流程實施。問天艙研制過程中，充分地將預先驗收工作提前進行，及時發(fā)現(xiàn)并解決問題，確保產品實物與技術要求一致，無問題零疑點高質量出廠。

意與形合，體現(xiàn)了航天人追求的近乎完美的嚴苛質量，代表著質量要求的產品保證工作，貫穿著問天艙產品研制的全過程；隨著產品保證工作的逐步貫穿、滲透，才將這么復雜的問天艙研制路線清晰地梳理出來。正是由于研制過程精密細致的質量保證工作，問天艙才得以茁壯成長，成功實現(xiàn)了“一次做對、一次做好，一次成功”！

通過一系列技術創(chuàng)新和科學管理，通過一次次解決技術難題，航天人成功研制出了問天艙這個空間站中最強壯的大個子。未來的很長的時間里，這個強壯的身影，將會用優(yōu)異的在軌表現(xiàn)，在太空家園中迎接著來自地球母親的客人！