10月31日，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙成功發(fā)射。作為中國(guó)空間站建設(shè)階段發(fā)射的最后一個(gè)大型艙體，在夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的制造過(guò)程中，航天科技集團(tuán)五院529廠采用多種新技術(shù)、新方法創(chuàng)造了多個(gè)“首次”，成功助力夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙翱翔天宇，邁出我國(guó)空間站全面建成的關(guān)鍵一步。

化零為整、一體多用

實(shí)現(xiàn)“首次對(duì)接”精準(zhǔn)到位

不同于空間站天和核心艙的星箭對(duì)接結(jié)構(gòu)，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的星箭對(duì)接結(jié)構(gòu)首次采用了開(kāi)放式非密封的鉚接結(jié)構(gòu)，且實(shí)驗(yàn)艙對(duì)接段是空間站艙體中尺寸最大的鉚接結(jié)構(gòu)。其對(duì)接段的對(duì)接孔所在的結(jié)構(gòu)直徑超過(guò)4米，看似簡(jiǎn)單的幾何尺寸增大，卻給產(chǎn)品研制帶來(lái)了大尺寸對(duì)接結(jié)構(gòu)變形大、對(duì)接孔精度要求更高、結(jié)構(gòu)剛性弱對(duì)接難度大等多個(gè)加工難題。

對(duì)接段尺寸從兩米到四米，難度不僅僅是尺寸的翻倍。要保證對(duì)接框不變形和對(duì)接框上數(shù)十個(gè)孔順利對(duì)接，對(duì)全過(guò)程精度控制提出了極高要求。如何保證對(duì)接段裝配不變形且順利對(duì)接呢？研制團(tuán)隊(duì)刻苦攻關(guān)，開(kāi)展了大量的縝密計(jì)算與論證試驗(yàn)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了集鉚接定位、支撐保形于一體的集成裝置，對(duì)整個(gè)艙體制造全過(guò)程的精度進(jìn)行控制。

為了保證對(duì)接孔的對(duì)接精度，研制團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)反復(fù)分析測(cè)試，通過(guò)工藝仿真技術(shù)對(duì)集成裝置的裝配間隙進(jìn)行了詳細(xì)而全面的分析推演，經(jīng)過(guò)多輪迭代優(yōu)化，確定了一體化集成裝置的裝配間隙，最終實(shí)現(xiàn)了夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙對(duì)接段的高精度對(duì)接。

基準(zhǔn)轉(zhuǎn)移、攻克精密測(cè)量難題

大體格在精雕細(xì)琢中誕生

夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙中的工作艙艙段近9米長(zhǎng)，主要用于安裝艙外應(yīng)用載荷及平臺(tái)設(shè)備。為滿足空間姿態(tài)有效控制和載荷的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，很多設(shè)備零件在研制過(guò)程中都要嚴(yán)格滿足與艙體結(jié)構(gòu)相關(guān)的尺寸要求。

由于夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙尺寸較大，艙體結(jié)構(gòu)上的設(shè)備接口尺寸受溫度的影響也會(huì)進(jìn)一步被放大，導(dǎo)致裝調(diào)過(guò)程中的測(cè)量容易出現(xiàn)較大誤差。與此同時(shí)，大型艙體制造所需要的空間大，要實(shí)現(xiàn)其環(huán)境的長(zhǎng)時(shí)間恒定溫度難度非常大，因此在既有的條件下無(wú)法消除環(huán)境對(duì)精度的影響。

為此，工藝人員集思廣益，轉(zhuǎn)變思路，巧妙提出了一種精測(cè)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)移的測(cè)量方法，依靠數(shù)學(xué)矩陣計(jì)算原理，通過(guò)將高處大尺寸的測(cè)量基準(zhǔn)，轉(zhuǎn)變?yōu)榈吞幙刹僮鞯臏y(cè)量基準(zhǔn)，將調(diào)測(cè)轉(zhuǎn)變?yōu)樾》秶珳y(cè)，化繁為簡(jiǎn)、變高為低、變大為小，從而將高位的測(cè)量環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)變?yōu)榭煽慷€(wěn)定的低位測(cè)量，最終保證了支架裝配的高精度，成功為夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙這個(gè)大體格雕琢出一個(gè)身形精準(zhǔn)的外形，順利保證了艙外載荷的高可靠工作。

“化整為零、巧妙分切”

首個(gè)電動(dòng)外艙門(mén)驚艷亮相

和以往的手動(dòng)艙門(mén)不同，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙氣閘艙內(nèi)安裝了由529廠制造的我國(guó)首個(gè)電動(dòng)外艙門(mén)。為滿足新型電動(dòng)艙門(mén)門(mén)體的平穩(wěn)滑移傳動(dòng)需求，在符合艙體產(chǎn)品嚴(yán)苛的重量限制的前提下，需要使用輕量化程度更高的艙內(nèi)導(dǎo)軌支架，這給制造帶來(lái)了極大挑戰(zhàn)。為此，研制團(tuán)隊(duì)反復(fù)論證、不斷調(diào)研討論，規(guī)避了原有傳統(tǒng)鍛件整體機(jī)加的常規(guī)方案，“化整為零、巧妙分切”，創(chuàng)新性地采用了十余個(gè)分離體單獨(dú)加工再整體連接的工藝方案，將串行改為了并行研制，既降低了研制風(fēng)險(xiǎn)，又有效減少了研制周期。

與此同時(shí)，為保證艙內(nèi)導(dǎo)軌支架與艙體球面的高精度貼合，需要在裝配過(guò)程中實(shí)現(xiàn)低應(yīng)力的裝配，工藝人員創(chuàng)新設(shè)計(jì)了空間艙門(mén)微重力試驗(yàn)裝置，既保證了狹小艙內(nèi)空間多部件不干涉，又通過(guò)設(shè)計(jì)大跨距、可拆裝的桁架結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)艙門(mén)空間質(zhì)心的精確配平，抵消了重力對(duì)測(cè)試的影響，確保了產(chǎn)品的制造質(zhì)量，為電動(dòng)艙門(mén)的順利開(kāi)閉奠定了基礎(chǔ)。

探索浩瀚宇宙、筑夢(mèng)星辰大海！夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的成功發(fā)射開(kāi)啟了空間站建設(shè)新的篇章！面對(duì)我國(guó)未來(lái)載人航天事業(yè)全新的挑戰(zhàn)，五院將持續(xù)拼搏奮斗、創(chuàng)新突破，為我國(guó)載人航天工程后續(xù)任務(wù)順利開(kāi)展繼續(xù)貢獻(xiàn)力量！