天舟五号货运飞船“物资大管家”来自四川

2022-11-12 10:33:42来源:四川在线编辑:郭书琼

四川在线记者 徐莉莎

兵马未动,粮草先行。神舟十五号载人飞船还未启程,“太空快递小哥”——天舟货运飞船又出动了!

11月12日上午,长征七号遥六运载火箭搭载天舟五号货运飞船,在海南文昌航天发射场成功发射升空。

说起天舟货运飞船,大家都知道他是空间站的快递小哥,负责了空间站内货物的运送补给任务。天舟五号是三舱组合体姿态到访的第一艘飞船,也是文昌基地和西昌基地合计第200次发射的飞船。

天舟五号的成功发射,离不开各分系统的协同合作。其中货运保障分系统就是载人航天工程任务中的一个重要分系统,由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(简称航天科技七院七部)抓总研制。

继天舟一号至天舟四号货运飞船产品圆满完成飞行任务后,这是天舟货运飞船货运保障分系统这个“物资大管家”承接的“第五单”任务。


航天科技七院七部的现场保障团队。

首次采用2小时快速交会对接技术,对质心控制提出更高要求

作为“物资大管家”,货运保障分系统要为大量补给物资和仪器设备提供优良可靠的上行运送解决方案。简单说,要让货运飞船成功上天,保持姿态稳定,要求整船的货物打包、装载,既要最大限度节约空间,又要配平,不能头重脚轻,也不能偏向任一头。

因此,他们所做的整船货物装载布局配平设计,既要满足货船毫米级质心控制要求,又要满足每一件货物的抗力学环境要求,还要符合航天员人机工效学要求。

而这一次,要求更高。

本次天舟五号的发射任务,是第一次采用2小时快速交会对接技术,对质心的控制提出了更严格的要求。七部宇航产品副主任设计师李鹏介绍,在承接任务之初,团队就下定决心从细节抓起,从源头抓起,做到环环相扣。“整个环节都是通过精心设计、反复迭代、多次复查,确保整船质心偏移控制结果最优,为货运飞船的成功发射保驾护航。”

在此之前,团队还做了一件事——调整天舟四号废弃物布局设计。

为何要新增这项工作?事实上,在轨已运行6个月的天舟四号需要从空间站撤离,留出对接通道,供天舟五号对接。

货船撤离时,舱内装满了空间站内产生的废弃物,随货船在进入大气层时烧毁。如果这些废弃物在舱内随意摆放,整船的质心将会产生较大的偏移,给撤离过程带来巨大的风险。

分系统设计师不在空间站,他们如何开展工作?记者了解到,他们在发射场根据在轨物资信息管理系统中的废弃物登记数据,对天舟四号撤离前的质心偏移进行复核,并根据复核结果向航天员提出了质心控制调整方案。航天员再根据方案进行废弃物布局调整,使得质心控制结果满足撤离要求,保障了天舟四号货运飞船的成功撤离。


航天科技七院七部的现场保障团队。

航天员取用货物,可以像超市里取货一样方便

不光是打包货物、调整质心,分系统还有个重要的职责就是货物信息管理,建立起完善的货物信息管理系统和管理体系。

货物信息的准确性和完整性是整个物资信息管理的基础。每艘货运飞船发射上天之前,各货物提供方都会在物资信息管理系统里对每个物资进行专门的身份登记,包括物资的名称、保质期、使用方法和图片等信息。根据登记的信息,他们会为每一个物资生成专属的二维码标签贴在物资表面。

在发射场,货运保障分系统将会汇总各货物提供方登记的物资信息,负责整船上行货物信息的汇总管理工作。

看似简单的工作,实际上非常繁琐。一艘货运飞船上,有上万条物资信息、货包信息、装包关系信息和消耗提醒信息。这些信息由各交货方分批次提交,还存在迭代,数量多、关系复杂。

面对这一情况,承研分系统团队要细致地对每条货物信息进行逐项核对。经过复核复验,上万条信息没有一条错误。

针对货包,还要生成卡式标签插在货包表面的标签袋内,卡片上包含了RFID芯片以及二维码信息。在制作卡式标签的过程中,分系统对标签的目视信息和RFID信息进行了记录。

本次发射场工作中,为了实现对货物信息的更充分记录和追溯,试验队队员还对每张RFID射频卡片的出厂条码编号、制作时间和制作人员进行了记录,标签制作涉及的所有活动,包括对打印设备的检测情况,也都有详细的操作记录及相应的多媒体记录。

当货运飞船发射到空间站后,这些货物信息就发挥了很大的作用。在空间站内,也有一套在轨物资信息管理系统。航天员可以像在超市内取货一样对物资进行扫码,便可查询物资的当前位置,物资的各项信息也会全部显示出来,对货物进行使用或转运等操作时,信息管理系统也会自动记录,货物取用后剩余的废弃物,也可很方便地在系统里进行登记。

根据天舟一号到天舟四号的4艘货运飞船发射任务的实战经验,分系统设计师此次对发射场的工作流程进行了深度优化和改进,完善了发射场货物信息管理实施细则。“我们要做到每一项工作的开展均有据可依,每一项工作的结果都有据可查,所有的工作可回顾、可追溯,所有的数据可复查、可总结,在货物信息精细化管理的能力提升上持续发力。”七部宇航室副主管设计师李皓伟谈到。

受访者供图

    编辑推荐