太空中的“搭积木”大师
2020-03-02金凤
金凤
太空之吻背后是他16年的努力
在上海航天设备制造总厂有限公司王曙群的办公室里,几个长12毫米、直径3毫米的圆柱形零件上,密密麻麻分布着间距约0.1毫米、直径约0.9毫米的小孔,肉眼难见。这是该厂对接机构总装班组组长王曙群的徒弟们刚交的作业。只有调节好钻台的转速和钻头的进量,才能让钻孔整齐、均匀地分布。对于航天器来说,1毫米的误差,就有可能导致机毁人亡。
不久前,与航天器打了30年交道的王曙群被授予第七届全国道德模范称号。
作为“航天工匠”,王曙群的绝活是在太空“搭积木”。在车间里,有他研制对接机构24年的泛黄笔记本。在星空中,神舟八号和天宫一号曾载着他和同事亲手装调的对接机构,上演过完美的“太空之吻”。
对接机构是什么呢?简单地说,对接的飞船好比两个同心圆,两个圆的边必须准确无误地贴合在一起。科研人员要靠对接机构把两个飞船连接起来,把航天员和物资输送到空间站里。
2011年11月3日凌晨,神舟八号与天宫一号在茫茫太空中圆满完成对接,轰动世界。
为了“太空之吻”的5分钟,王曙群和同事们厉兵秣马努力了16年。从完全没有对接机构装调技术,白手起家,到中国成为继俄罗斯之后第二个掌握对接机构装调技术的国家,那些曾经在漫漫长夜里隐姓埋名、不问前程的青春岁月,因为坚守和执著,如今照亮了王曙群的人生。
在人工打磨中诞生的对接机构
1989年,19岁的王曙群从技校毕业分配到厂里,从事工装模具的装配、维修工作。那时,我国工业基础薄弱,数控机床少,成型磨具要靠工人们手工制作。
学徒第一课,让王曙群受用至今。“单培林师父让我给一个复杂的零件划线,根据这些线来加工零部件。我划完后,师父默不作声地重新划了一遍。结果,我和师父划的线差了1毫米。师父告诉了我什么叫精益求精。”
自此,王曙群学会了踏实拧紧每一个螺钉。1996年,厂里举办高级工培训班,工作才7年的王曙群,因为在中级工考试中获得全厂第二名的好成绩,被破格允许参加培训班。这正好让他赶上对接机构产品研制,成为改变他命运的起点。
这一年,总厂开始做对接机构的原理样机,但一切都是零基础,“一开始不知道怎么做,很多零件特别复杂,又没有数控机床,很难加工,我们只能一边做一边改,平均3个零件中就有1个不达标。”无数个夏夜里,王曙群扎在没有空调的车间里攻关。
对接机构12把对接锁的锁钩必须同步锁紧、同步分离,这就好比在太空中“拧螺丝”。此前,经过多次试验,发现对接机构的分离姿态与设计要求产生了严重偏差。为早日攻克这一难题,王曙群起早贪黑,平均每天工作16个小时,有时在饭桌上还会情不自禁地用手比划。
经过一年的反复试验、摸索,他提出改变钢索旋向,以及对钢索进行预拉伸处理的工艺方案,使对接锁同步稳定性提高了16倍。
如今,王曙群已经牵头研发了50多台(套)专用装备,完成论文15篇,获得5项国家发明专利,是对接机构技术国家专利主要发明成员之一。
创造突破国外技术垄断
航天是个大工程,王曙群钻研的是细节。有一次,班组成员在产品装配过程中发现5个螺钉中有一个表面有些锈蚀,原因可能是储存过程中没有保存好,准备重新换一个进行装配。王曙群知道后,提出要复检螺钉的原材料,复测确实没问题,才把表面锈蚀的螺钉替换后再装配。“产品装上去后,很多地方没办法进行考核。一旦考核就是破坏性的。它的终极考核只能在发射中进行,而且机会只有一次……”王曙群这样解释他的“较真”。
对接机构中的每一套单机必须经过各项试验,合格后才能进行总装,其中有10大类31套单机,需经过从零下40℃到50℃的高低温循环试验的考核。31套单机,就要连续做31次共37个小时的试验。
为了保证试验的连续性和测试数据的准确性,大家晚上也蹲在车间。睡意袭来,他们就用冷水擦一把脸;饿了,就啃几块饼干。“低温试验快要结束时,我们要穿上厚厚的羽绒服,在零下40℃的工作箱里拆卸、安装单机,一待就是半小时。”
在对接机构研制初期,采用熔焊技术制造的导管合格率仅为20%左右,管路多余物清洗合格率为77%左右。
王曙群通过50件试样的焊接试验与性能测试,攻克“超细直径检漏管路制造”这项关键技术,不仅各项指标达到了航天标准,还形成了企业标准《焊接质量控制办法》。
通过该技术,王曙群和团队先后完成了43 套试验件和正式产品清洗验证,突破了国外航天大国对我国技术的长期封锁,项目也荣获了2018年度国家科技进步二等奖。
从神舟八号至神舟十一号、天宫、天舟,对接机构经历了7次飞行試验考核,圆满完成了13次交会对接试验任务。对于王曙群总装的对接机构,中国首位航天员杨利伟给出了“能够让航天员放心地去执行任务”的高度评价。
“我的工作没什么高大上的,只不过是做自己分内的事,30年干下来,越来越难以割舍。”王曙群说。
图片由本文作者提供
编辑 王冬艳 437408345@qq.com