小泵閥(fá)為航天員搭建溫(wēn)馨(xīn)舒适的太空之“家”
10月(yuè)17日，“神舟(zhōu)十一号”飛船(chuán)成功發射(shè)，即将與天宮二号實現交付對(duì)接，我(wǒ)國首個空間實驗室将迎來他的主人：兩名中國航(háng)天員。在長達一個月(yuè)的太空駐留(liú)期(qī)間，航天員(yuán)的太空生活空(kōng)間到底如何？是溫馨舒适，還是憋悶(mèn)難受？航天科技集團六院11所（京(jīng)）研制的航天器小泵閥，為幫助航天員搭建起一個溫馨舒适的家發揮(huī)了關鍵作用。11所(suǒ)（京）研制的泵閥(fá)系(xì)列産品，在“天宮”、“神舟”的熱控和環控生保系統中(zhōng)居功至偉。
搭建航天員溫(wēn)度适(shì)宜的“家”
衆所周知，載(zǎi)人飛船在(zài)太空中飛行，最關鍵是航天員的安危。确保航天員在太空中的生活舒(shū)适安(ān)全，就必須為(wéi)航天員營(yíng)造一個類似于地面一樣的“家”：有适宜人類生(shēng)存生活(huó)的(de)溫度，氧氣等等。而要營造這(zhè)樣一個溫馨的“家”，就要靠熱控(kòng)分系統和環控生保系統來提供。
熱(rè)控分(fèn)系統和環控生保系統，分别位于載人飛船的推進艙和軌道艙的艙壁内。11所（京）研制人員介紹，環控、熱控分系統主要采用流體換熱(rè)技術進行溫度控制，通過流體流(liú)動将船(chuán)上産生的熱量(liàng)傳遞給外部輻射器，再(zài)通過輻射器将熱量(liàng)輻(fú)射到太空(kōng)中。為了保證系統正(zhèng)常運行(háng)，需要泵(bèng)和閥(fá)類産品驅動和控(kòng)制流體介質。熱控分系統(tǒng)的(de)作用是使飛船内保(bǎo)持一定的溫度(dù)濕度，環控生保系統是為航天員創造合(hé)适的艙内生存環境條件，保障在空間飛(fēi)行的特殊環境下安(ān)全生活和正常工作，為航天(tiān)員營造了一個溫暖如春的(de)居住(zhù)環境。
讓熱控系統的“心(xīn)髒”跳動起來
外回路循環泵是熱控系統的“心髒(zāng)”，隻有通過它才能(néng)驅動熱控流體介質在管路内循環流動，源(yuán)源不斷地帶走熱量，從而保證飛(fēi)船艙内和設備的(de)工(gōng)作溫度(dù)。在熱控系統的産品中，外回路循環泵技術難度大、要求精度高，是研發過程中最難啃的骨(gǔ)頭。
該型号泵不同于航天常用的火箭(jiàn)發動機渦輪泵，具有小流量、長壽命（連續運行幾年）、高真空的特點。小(xiǎo)流量、低揚程就決定了泵的性能很(hěn)難提升，必(bì)須想方設法提高效率(lǜ)。長壽命的關鍵在于提高軸承、密封等(děng)轉動件的性能，高真空要求泵(bèng)的洩漏量小，因此需要考慮動密封裝置，這些(xiē)都是技(jì)術人員面臨的高難度(dù)問題。
11所（京）研制人員通過(guò)将近4年的探索，攻克了循環泵的機(jī)電一(yī)體化屏蔽、長壽命高速(sù)軸承等關鍵技術(shù)，減小(xiǎo)了産品體積重量(liàng)，總功耗降低(dī)了20%以上，滿足了氦檢漏的(de)性能指标，符合熱控(kòng)方面的需要，而且還能夠(gòu)滿足空間環境要求，能夠承受發射(shè)過程(chéng)中的沖擊(jī)、振動和過載情況。艙(cāng)外服循環泵采用此項技術(shù)，使航天員出艙行走時能夠适應軌道上的真空、失重和高低溫環境。
長壽命源(yuán)自研制隊伍超常(cháng)努力
載人航天産(chǎn)品要求可靠性高、風險(xiǎn)大，11所（京）提供配套的産(chǎn)品既有艙内(nèi)的又有(yǒu)艙外的，既有船上的又有(yǒu)地面上的，要保(bǎo)證多産品的技術(shù)狀态，需付出更多的心血和汗水。該(gāi)所研制人員對每(měi)項産(chǎn)品嚴格設計标準，從做模型開始，多次校對，反複讨論，對産品加工工藝、裝(zhuāng)配工藝、流水線及檢測手段一絲不苟。
“此次航天員在軌時間增加約一倍，對我們提供産品的壽命要求、力學環境(jìng)、熱環境等(děng)要求同(tóng)樣也增加了。” 11所（京）項目(mù)組技術負責人夏德新主任介紹到。為此，研制人員對每項産品都像對待自(zì)己成長中(zhōng)的孩子一樣“操碎了心”。
同發動(dòng)機研(yán)制相比，載人飛船溫控泵閥産品研制有(yǒu)其自己的特點，設計(jì)人員需要負責從(cóng)設計、原材料(liào)采購、生産裝配(pèi)、試驗驗證(zhèng)到配合總體測試等全過程。載人飛行器對産品可靠性要求又極高，而且外協配(pèi)套單位非常多(duō)，技術要求(qiú)高，流程複雜。每一件(jiàn)産品在地面都要經過強(qiáng)度、氣(qì)密性、以及(jí)沖擊(jī)、振動、熱環境等各種檢測，直到(dào)滿足(zú)所有性能指标為止。
載人飛船溫控泵閥(fá)産品研制與發動機研制另一個不同之處是，發動機是批抽檢性質，而溫控泵閥産品每一件都(dōu)要在地面進行全(quán)過程、全工況的(de)試驗，包括性能試驗、溫(wēn)度試驗、濕度試驗、振動試驗等，然後才能交付。産品生産之後的試驗測(cè)試工作量非常大。熱(rè)環境試驗從進(jìn)試驗間到結(jié)束試驗一輪(lún)需要連續進行2周，白天晚上24小(xiǎo)時連續做試驗，試驗過程每一小時都需要人員檢查數據是否正(zhèng)常，記(jì)錄試驗數據，幾百件(jiàn)的産品，每一件産品都是這樣走出來的。
高可靠體現在(zài)每一個細微的環節
載人(rén)航天是(shì)一個高風險的任(rèn)務，成敗往(wǎng)往系于毫發。産品(pǐn)雖小，但每一件都(dōu)事關(guān)成敗，關乎生死(sǐ)，不能出現一絲閃失！最嚴格的要求體現在每一個細微的環(huán)節。多年的“零故障”飛行紀錄無不滲透(tòu)出整個隊伍嚴慎細實的工作作風，為(wéi)了确保産品的全過程質量控制，他們(men)也從中不斷汲(jí)取經(jīng)驗，總結出了質量管理的一些有效舉措。
此次為神舟十一飛船和天(tiān)宮二号配(pèi)套産品為正樣成熟産品，均已參加過飛行任務。根據相關要(yào)求，在研制初期，編制了産品(pǐn)保(bǎo)證要(yào)求和産品保證策劃，在研制過程中根據産保要(yào)求重點對外包産品的(de)三類基線進行嚴格管理，并且從設計、生産、試驗、驗收、安裝保護和管理保證(zhèng)等六個方(fāng)面(miàn)對各産品的技術狀态變(biàn)化(huà)進行控制，确保産品(pǐn)的技術狀态變(biàn)化受控(kòng)，關鍵工序、關重件實行(háng)“三定”管理。
“數據(jù)包”是系統、分系統以(yǐ)及單機在産品研發直至應用整個階段(duàn)用來控制質量(liàng)的一(yī)種行(háng)之有效的方(fāng)法。從研制初期對産品(pǐn)數據包整理進行策劃，在過程中進(jìn)行數據積累，所有測試項(xiàng)目(mù)合格後，形成合格産品和數據包文件資(zī)料。
“數據包”文件需(xū)要覆蓋數據包目錄(lù)中的幾十項内容(róng)，包括設計輸入文檔、設計文(wén)檔、工藝文檔、技術狀态控(kòng)制文檔、測試以及試驗文檔等等。每一個産品對應一個數據包，正是像(xiàng)一個零件的用料記(jì)錄、一次沖擊試(shì)驗數據(jù)等等這一個個細節的工作，使得産品(pǐn)從原材料到成品整個過(guò)程可追溯，從而做到(dào)質量可控，确保(bǎo)研制任務的圓滿完(wán)成。
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