神舟十六号上的小小“快卸充气嘴”原来也有讲究…
语音播报

在神舟十六号载人飞船发射任务中,航天科技集团七院主要承担了长征二号F遥十六运载火箭和神舟十六号载人飞船上点火器、起爆器、爆炸螺栓、火药装药、点火药盒、固体小火箭和非电传爆类等火工品,还有主要用于神舟十六号载人飞船发射前发射系统的故障检测,确保发射万无一失。

七院692厂承担了长征二号F遥十六运载火箭和神舟十六号载人飞船30余种共计500余发火工品的研制生产工作。

在长征二号F遥十六运载火箭发射任务过程中,692长配套火工品占全箭火工品的90%以上,主要起到发动机点火、助推器分离、级间分离、整流罩分离、船箭分离、逃逸分离等作用;在神舟十六号载人飞船飞行任务过程中,该厂配套火工品占全船火工品的80%,主要起到返回舱与轨道舱的分离、回收着落各时序动作点火等作用。

在设计质量再确认方面,692厂从产品的“成败型、单点失效”特质出发,设计师系统以FMEA硬件分析法为抓手,全面深入地对设计、工艺和过程3类关键特性保证情况进行再分析,保证设计关键特性受控,并有一一对应的过程控制记录。

在实物质量再确认方面,692厂组织副主任设计师、副主任工艺师及以上人员和具有10年以上射线检测经验的技术人员,对配套火工品生产过程中产生的13000多张多媒体记录进行再判读,对900多张射线检测底片进行再确认,确认各种记录能够正确、有效地反映出产品实际技术状态,产品技术状态受控,质量满足技术文件要求。

故障是宇航发射的最大敌人。由于神舟十六号载人飞船发射采用新的故障检测系统,所以7105厂对所有控制台、继电器、单板都进行了重新设计,从下达任务书到设计图纸全部完成,只有两个月时间。在这两个月里,团队需要将1个手动控制台和2个继电控制组合由先前的立式改为卧式。由于电源、继电器、单板均不相同,仅图纸就有几百页,都需要重新设计。

设计人员最大的工作量还是测试。一个继电控制组合有100多个不同种类的继电器,一个继电器测试点就达10个,每台设备有几百个测试点,每个点都得手工做输入和输出测试,面对密密麻麻的测试点,稍有不慎,就会混淆、测不清,导致测试不准,如果接错正负极,还会烧毁线路。“在设计工作中,设计并不是难点,最困难的是责任心带来的压力。要确保每一路导通,要确保故障检测万无一失。为了这份责任,在那段时间里,他们放弃了周末和节假日,全力以赴。”回忆起这段往事,7105厂主管设计师龚张侠还记忆犹新,发出了长长的感叹。

故障测试系统进入发射场后,在“确保万无一失”的复查中,龚张侠、何卫东等5位设计人员通过书面检查,仔细检查,核对参数……“虽然没有进行较多的实物操作,脑子却时刻在高速运转。”他们在100多个时序中发现某一个时序电源模块参数与总体系统模块不匹配,虽然各分系统在厂里测试一路“过关斩将”,在对接总体测试中没发现任何问题,经过反复斟酌,他们认为此系统接入发射系统可能导致故障发生,带来无法估量的损失。有了他们这一重大发现,令系统总体及时消除了重大隐患。他们也赢得了系统总体的高度赞赏,称赞他们在“周到细致”方面做得非常好。

在托举神舟十六号载人飞船飞天的长征二号F运载火箭上,还有七院7111厂生产的快卸充气嘴,就应用在火箭的伺服机构蓄压器上,作为蓄压器的阀门,起到充气、放气和闭锁的作用。

看着毫不起眼的小小快卸充气嘴却有着大作用,其稳定可靠的工作确保了伺服机构精准运行,保证了长征二号F火箭搭载的神舟十六号载人飞船精确入轨。

快卸充气嘴身材虽小,但“五脏俱全”,由10个机械零件组成,需要经过十几道加工工序,其中包括退火和真空淬回火两道热处理工序。被称为“金属烘焙师”的“成都工匠”张平,就是这两道工序的主要操作者。凭着对职业的热爱和不懈坚持,他曾先后获得“四川航天技能大奖”“航天技能大奖”“国务院政府特殊津贴”“全国技术能手”等荣誉。

由于快卸充气嘴的加工精度要求很高,该零件坯料在机械加工之前进行的球化退火处理就至关重要,要达到消除零件坯料应力、减少裂纹,以及改善材料切削加工性能的目的,确保后续加工顺利进行。

退火处理需要将零件缓慢加热到一定温度,保温一定时间,再以适宜速度冷却,加工周期需要20小时。张平说:“我们利用热处理集散系统,每10秒完成一次温度、时间、速率的加工参数采集,该系统还具备实时监测及语音报警功能,有效提高了热处理加工过程的质量控制能力。”

张平介绍,零件机加成型后,还需经过真空热处理工序,以达到设计要求的硬度指标,使零件具有均衡的耐磨性和韧性,以保障快卸充气嘴在苛刻的工作环境中稳定工作。“该零件的硬度指标对温度参数十分敏感,温度参数选取误差不能超过5摄氏度,需要有极高操作经验和质量风险管控意识。”张平说。真空热处理工序包含真空淬火、冷处理、真空回火3个工步,张平十分重视该零件在热处理的每一个加工步骤,每完成一个工步就对硬度是否符合标准做一次检测,以便及时调整后序的加工参数,使该零件的一次交检合格率达百分之百。


文/广州日报·新花城记者 程依伦

图/广州日报·新花城记者 程依伦

通讯员 航天科技集团融媒体中心邓雨楠

广州日报·新花城编辑 蔡凌跃