天舟二号“大块头”有“大智慧”

天舟二号货运飞船。图片|航天科技集团五院

5月29日20时55分，长征七号遥三运载火箭搭载着天舟二号货运飞船，在位于海南省的文昌航天发射场点火发射。这是空间站货物运输系统的第一次应用性飞行。在经历了“推迟发射”的波折后，中国人终于迎来了这份稳稳的幸福。

作为空间站工程的重要组成部分，天舟二号货运飞船由中国航天科技集团有限公司五院抓总研制，主要用于运载航天员的生活物资、做空间实验用的实验仪器和载荷，以及空间站长期运行需要的推进剂，因此也被外界亲切地称为太空“快递小哥”。系统副总设计师党蓉介绍道，天舟二号货运飞船是货运飞船系列的第二艘，本次装载货物总质量达6.8吨，超过飞船自重，处于世界领先水平。

为了发挥更强大的送货功能，天舟二号采用了两舱结构的设计。其中，货物舱设计成全密封舱，里面主要存放生活物资、实验仪器等。这些物资和仪器分装成160多个包裹，固定在像蜂巢一样的货格里，其中包括两件下一步航天员要使用的舱外航天服，每件重100多公斤。完成交会对接，形成组合体后，航天员会从天和核心舱进到货舱来取放货物，航天活动产生的废弃物也会存放在此处。

天舟二号还有一个推进舱。推进舱携带3吨推进剂，除了满足空间站运行需要，还为货运飞船自身提供动力支持。推进舱同时也是一个能源系统，完成交会对接后，能源系统可以将多余的电能输送到核心舱，为耗电较大的科学实验提供支撑。

党蓉说，对于货运飞船而言，难度比较大的是推进剂补加技术，也就是俗称的“太空加油”技术。这项技术已经在天舟一号和空间实验室阶段得到了验证。在此基础上，科研团队对天舟二号又做了一项技术改进，使货运飞船可以进行整个组合体的姿态控制和轨道维持。形象地说，就是“大脑”在空间站核心舱里边，发动机和使用的推进剂在货运飞船这边，货运飞船更像一个“动力舱”。

“大块头”的“大智慧”还体现在，天舟二号货运飞船和载人飞船一样，具有快速交会对接能力。天舟二号飞船提前安排好了入轨后的动作时序，能在天上更快速地“随机应变”，基本可以做到全天候、360度交汇对接。相对之前的天舟一号，天舟二号仅用几个小时便能完成对接，可以更好地发挥“快递”功能。

与其他航天器不太一样的是，天舟二号货运飛船在发射前要进行货物装载，这一流程需要在发射场进行。为了在货格有限的空间装载更多货物，科研团队设计了标准装载接口货包。货包拥有不同的规格，不仅可以完美匹配内部承载的货物，而且可以像搭积木一样组合放置在货格内，合理配重，保证装载高效。为了适应货运飞船的圆形舱体结构，科研团队还设计出梯形、楔形等形状的货包，对一些敏感光学器件也在包装上做了特殊保护。

2021年2月，天舟二号货运飞船运抵文昌航天发射场，在发射场进行总装工作和测试工作。科研团队连续奋战了两个多月，每天都按飞船发射排期开展工作，几乎没有休息日。“天舟献百年，一帆济星海，这是我们的工作主旋律。”党蓉表示，“团队的每一个成员都在全力以赴，只为确保货运飞船任务圆满成功。”

然而，任务远没有想象中顺利。5月19日，进入发射流程后的长征七号遥三运载火箭一切正常，但是在负八小时液氧加注后，一个产品参数的异常，导致原定于5月20日的发射任务临时中止，推迟到次日。试验队员先后分4拨再次进舱排故，找到了问题。然而，5月20日，异常再次出现，发射也再度推迟。

被追问起当时的情形，火箭设计师王浩苏沉默了片刻，说：“当时就有一种说不出来的心痛。”和王浩苏同样失落的，还有增压输送系统的十几名后方保障人员，他们从19日开始就一直和发射场同事保持连线，以便在火箭发射前出现异常情况时，第一时间进行数据分析和技术提升。但其实，谁也不希望这种情况真的发生。

面对压力，深处后方的研制团队第一时间成立工作组，由总体设计部牵头，设计和生产同步配合发射场的同事寻找故障原因。理论分析工作和验证试验同时展开，无论分析人员还是低温试验人员都紧张地忙碌着，仅其中一个分系统就有50名人员参与其中。各类验证试验持续了4天时间，大家没有一句怨言，都憋着一股劲要尽快完成问题定位。

发射第二次暂缓后，总体设计部再次派出工作人员赴文昌发射场参与归零工作，并抽调15名科研人员组成后方保障组，通过远程判读系统与前方开展24小时的前后方联动工作。据了解，这支应急保障队伍中包含长征五号、长征八号等新一代运载火箭的主管设计师。各个型号齐心协力，有问题一起上，中国航天“大力协同”的传统精神也再一次体现得淋漓尽致。“每天都有四五个会吧，每个人24小时都在单位‘连轴转。”王浩苏说。

经过没日没夜的归零，长七遥三火箭终于再次踏上征程。星河滚烫，天舟穿梭。当火箭的尾焰划破寂静的夜空，天舟二号货运飞船终于被准确送入预定轨道。

◎ 来源|综合新华网、环球网