天舟二號“大塊頭”有“大智慧”

天舟二號貨運飛船。圖片|航天科技集團五院

5月29日20時55分，長征七號遙三運載火箭搭載著天舟二號貨運飛船，在位于海南省的文昌航天發射場點火發射。這是空間站貨物運輸系統的第一次應用性飛行。在經歷了“推遲發射”的波折后，中國人終于迎來了這份穩穩的幸福。

作為空間站工程的重要組成部分，天舟二號貨運飛船由中國航天科技集團有限公司五院抓總研制，主要用于運載航天員的生活物資、做空間實驗用的實驗儀器和載荷，以及空間站長期運行需要的推進劑，因此也被外界親切地稱為太空“快遞小哥”。系統副總設計師黨蓉介紹道，天舟二號貨運飛船是貨運飛船系列的第二艘，本次裝載貨物總質量達6.8噸，超過飛船自重，處于世界領先水平。

為了發揮更強大的送貨功能，天舟二號采用了兩艙結構的設計。其中，貨物艙設計成全密封艙，里面主要存放生活物資、實驗儀器等。這些物資和儀器分裝成160多個包裹，固定在像蜂巢一樣的貨格里，其中包括兩件下一步航天員要使用的艙外航天服，每件重100多公斤。完成交會對接，形成組合體后，航天員會從天和核心艙進到貨艙來取放貨物，航天活動產生的廢棄物也會存放在此處。

天舟二號還有一個推進艙。推進艙攜帶3噸推進劑，除了滿足空間站運行需要，還為貨運飛船自身提供動力支持。推進艙同時也是一個能源系統，完成交會對接后，能源系統可以將多余的電能輸送到核心艙，為耗電較大的科學實驗提供支撐。

黨蓉說，對于貨運飛船而言，難度比較大的是推進劑補加技術，也就是俗稱的“太空加油”技術。這項技術已經在天舟一號和空間實驗室階段得到了驗證。在此基礎上，科研團隊對天舟二號又做了一項技術改進，使貨運飛船可以進行整個組合體的姿態控制和軌道維持。形象地說，就是“大腦”在空間站核心艙里邊，發動機和使用的推進劑在貨運飛船這邊，貨運飛船更像一個“動力艙”。

“大塊頭”的“大智慧”還體現在，天舟二號貨運飛船和載人飛船一樣，具有快速交會對接能力。天舟二號飛船提前安排好了入軌后的動作時序，能在天上更快速地“隨機應變”，基本可以做到全天候、360度交匯對接。相對之前的天舟一號，天舟二號僅用幾個小時便能完成對接，可以更好地發揮“快遞”功能。

與其他航天器不太一樣的是，天舟二號貨運飛船在發射前要進行貨物裝載，這一流程需要在發射場進行。為了在貨格有限的空間裝載更多貨物，科研團隊設計了標準裝載接口貨包。貨包擁有不同的規格，不僅可以完美匹配內部承載的貨物，而且可以像搭積木一樣組合放置在貨格內，合理配重，保證裝載高效。為了適應貨運飛船的圓形艙體結構，科研團隊還設計出梯形、楔形等形狀的貨包，對一些敏感光學器件也在包裝上做了特殊保護。

2021年2月，天舟二號貨運飛船運抵文昌航天發射場，在發射場進行總裝工作和測試工作。科研團隊連續奮戰了兩個多月，每天都按飛船發射排期開展工作，幾乎沒有休息日。“天舟獻百年，一帆濟星海，這是我們的工作主旋律。”黨蓉表示，“團隊的每一個成員都在全力以赴，只為確保貨運飛船任務圓滿成功。”

然而，任務遠沒有想象中順利。5月19日，進入發射流程后的長征七號遙三運載火箭一切正常，但是在負八小時液氧加注后，一個產品參數的異常，導致原定于5月20日的發射任務臨時中止，推遲到次日。試驗隊員先后分4撥再次進艙排故，找到了問題。然而，5月20日，異常再次出現，發射也再度推遲。

被追問起當時的情形，火箭設計師王浩蘇沉默了片刻，說：“當時就有一種說不出來的心痛。”和王浩蘇同樣失落的，還有增壓輸送系統的十幾名后方保障人員，他們從19日開始就一直和發射場同事保持連線，以便在火箭發射前出現異常情況時，第一時間進行數據分析和技術提升。但其實，誰也不希望這種情況真的發生。

面對壓力，深處后方的研制團隊第一時間成立工作組，由總體設計部牽頭，設計和生產同步配合發射場的同事尋找故障原因。理論分析工作和驗證試驗同時展開，無論分析人員還是低溫試驗人員都緊張地忙碌著，僅其中一個分系統就有50名人員參與其中。各類驗證試驗持續了4天時間，大家沒有一句怨言，都憋著一股勁要盡快完成問題定位。

發射第二次暫緩后，總體設計部再次派出工作人員赴文昌發射場參與歸零工作，并抽調15名科研人員組成后方保障組，通過遠程判讀系統與前方開展24小時的前后方聯動工作。據了解，這支應急保障隊伍中包含長征五號、長征八號等新一代運載火箭的主管設計師。各個型號齊心協力，有問題一起上，中國航天“大力協同”的傳統精神也再一次體現得淋漓盡致。“每天都有四五個會吧，每個人24小時都在單位‘連軸轉。”王浩蘇說。

經過沒日沒夜的歸零，長七遙三火箭終于再次踏上征程。星河滾燙，天舟穿梭。當火箭的尾焰劃破寂靜的夜空，天舟二號貨運飛船終于被準確送入預定軌道。

◎ 來源|綜合新華網、環球網