為了減輕“體重”,嫦娥三號采用了大量的復(fù)合材料結(jié)構(gòu),作為嫦娥減重的主體部門,中國空間技術(shù)研究院529廠復(fù)材產(chǎn)品事業(yè)部責(zé)無旁貸地承擔(dān)起了工藝攻關(guān)的重任。
運(yùn)籌帷幄的司令部
復(fù)材產(chǎn)品事業(yè)部承擔(dān)了嫦娥三號著陸器和巡視器的結(jié)構(gòu)板、太陽翼基板,連接架,框架結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)四連桿結(jié)構(gòu)件、總裝直屬件等全部復(fù)合材料產(chǎn)品、整器熱控及部裝等多項(xiàng)任務(wù)。
任務(wù)多且難度大,如何調(diào)兵遣將,合理調(diào)配部門資源,集中兵力攻堅克難成為部門領(lǐng)導(dǎo)這個“三人司令部”最關(guān)心的問題。每次接到任務(wù),“司令部”都會根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)成立技術(shù)骨干負(fù)責(zé)、青年員工為主力的項(xiàng)目小組,強(qiáng)調(diào)在研制中以賽代練,在真槍實(shí)彈中實(shí)現(xiàn)傳幫帶,快速提高青年員工分析問題的能力和處理問題的水平。回憶起那些集智聚力、共同攻關(guān)、夜以繼日保質(zhì)量搶進(jìn)度的日子,領(lǐng)導(dǎo)臉上洋溢著欣慰的笑容,“我們既按時保質(zhì)完成了產(chǎn)品,又鍛煉出一支富有戰(zhàn)斗力的人才梯隊(duì)。現(xiàn)在年輕的他們已成了負(fù)責(zé)各個型號產(chǎn)品的技術(shù)骨干。”
靈活機(jī)動的偵察排
預(yù)先技術(shù)研究組是事業(yè)部負(fù)責(zé)緊盯世界航天動態(tài),跟蹤國際先進(jìn)技術(shù)的一個班組。這個由6名博士、1名研究員組成的團(tuán)隊(duì)就像是靈活機(jī)動的偵察排,游走在復(fù)合材料技術(shù)的前沿陣地。他們通過爭取總裝、科工局、集團(tuán)等多方面課題支持,進(jìn)行技改、論證,儲備前沿技術(shù),為其他團(tuán)隊(duì)報告“敵情”,指明攻關(guān)方向。在嫦娥三號任務(wù)中,他們儲備的改性氰酸酯、新型膨脹軟模成型法、模擬仿真技術(shù)等“秘方絕技”都成功應(yīng)用于型號產(chǎn)品研制中。
早在探月項(xiàng)目論證階段,“偵察排”就發(fā)現(xiàn)目前國內(nèi)航天復(fù)合材料常用的環(huán)氧基體由于耐溫局限性難以滿足月球復(fù)雜惡劣的溫度環(huán)境。憑借獨(dú)有的技術(shù)敏感性和前瞻性,班組成員發(fā)揮“偵察排”的優(yōu)勢,從國內(nèi)外的最新研究中吸取靈感,并在“十五”、“十一五”期間開展了氰酸酯樹脂的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。為了解決氰酸酯使用過程中暴露出的固化條件苛刻、排氣難、合格率偏低等工藝問題,他們開展了一系列工藝改進(jìn)研究,分析樹脂粘度特性,摸索最佳的固化加壓點(diǎn)、壓力大小、溫度梯度等工藝參數(shù),優(yōu)化了氰酸酯的預(yù)聚參數(shù),掌握了預(yù)聚過程控制法,使改性氰酸酯復(fù)合材料因?yàn)閮?yōu)異耐溫性和良好的成型工藝性成功應(yīng)用到著陸器和巡視器結(jié)構(gòu)上。
善打硬仗的主力軍
復(fù)合材料結(jié)構(gòu)組有30人,占整個事業(yè)部的半壁江山,這支平均年齡不足30歲的年輕隊(duì)伍是嫦娥三號研制任務(wù)中沖鋒陷陣的主力軍。從“V”字形蜂窩結(jié)構(gòu)板到可重復(fù)展開收攏的太陽翼基板,從“立體構(gòu)型可變熱導(dǎo)熱管到復(fù)合材料異型直屬件,嫦娥三號主結(jié)構(gòu)研制的各個產(chǎn)品都是他們緊張忙碌、攻堅克難的主戰(zhàn)場。
為了進(jìn)行某熱控綜合試驗(yàn),用戶需要529廠生產(chǎn)一塊結(jié)構(gòu)復(fù)雜的“V”字形結(jié)構(gòu)板。該結(jié)構(gòu)板預(yù)埋了構(gòu)型新穎、截面尺寸變化較多的冷凝回路,且在板面和板側(cè)分別穿出儲氣罐和回路接頭,同時滿足兩個空間方位的結(jié)構(gòu)支撐和高效熱控功能。面對前所未有的產(chǎn)品構(gòu)型,該組立即組織精兵強(qiáng)將展開一系列攻關(guān),設(shè)計特殊工裝,改進(jìn)固化封裝模式等。然而就在節(jié)點(diǎn)只剩下兩天的時候,收到了產(chǎn)品狀態(tài)更改通知,而且強(qiáng)調(diào)更改后的產(chǎn)品必須按原計劃交付。二話不說,“主力軍”馬上發(fā)起了一次攻關(guān)沖鋒。他們連續(xù)2個通宵改進(jìn)蜂窩加工方案、優(yōu)化裝配流程,成功實(shí)現(xiàn)了非平面夾層結(jié)構(gòu)中預(yù)埋兩相液體回路特異構(gòu)型突破,保證了產(chǎn)品的交付節(jié)點(diǎn)。
跑贏節(jié)點(diǎn)的攻堅連
結(jié)構(gòu)部裝組負(fù)責(zé)嫦娥三號主結(jié)構(gòu)部裝工作。結(jié)構(gòu)部裝工作是529廠研制生產(chǎn)流程中的最后一道工序,被稱為任務(wù)的“后墻”,無論前方出現(xiàn)什么變動,“后墻”不能移動分毫,因此結(jié)構(gòu)部裝組經(jīng)常在跟時間賽跑。
嫦娥三號采用了梁板復(fù)合的十字支撐箱體結(jié)構(gòu),這是嫦娥三號獨(dú)屬的結(jié)構(gòu),沒有相似的型號可以參考,裝配難度很大,加之因狀態(tài)頻繁更改導(dǎo)致上游零部件產(chǎn)品交付部裝的節(jié)點(diǎn)已經(jīng)延后,而整星交付不得延誤半點(diǎn)的死命令擺在部裝工藝面前,壓力之大可想而知,但他們總能運(yùn)用戰(zhàn)術(shù)保住節(jié)點(diǎn):在裝配中心艙主結(jié)構(gòu)過程中,面對一次部裝后整器內(nèi)部裝有推進(jìn)系統(tǒng),外部各方向均有突出物,無操作空間的難題,結(jié)構(gòu)部裝組的干將們充分考慮產(chǎn)品的復(fù)雜性,裝配的精確性、操作的可行性、裝配后的可測性,反復(fù)吃透配合關(guān)系,將尺寸鏈多次組合分解,設(shè)計了一整套的精密裝配工裝。白天,他們常駐生產(chǎn)現(xiàn)場,隨時解決突發(fā)問題,保證操作一刻不停;晚上,他們總結(jié)當(dāng)天工作進(jìn)展,細(xì)化明日各項(xiàng)工作,爭取一分一秒。最終按節(jié)點(diǎn)順利交付總裝,攻克了嫦娥三號二次部裝中狀態(tài)變化多、周期短的困難,又一次保證了后墻不倒。
隨著航天器輕量化的要求越來越迫切,復(fù)合材料產(chǎn)品事業(yè)部的任務(wù)也越來越重,這支精銳之師將繼續(xù)在航天器輕量化的戰(zhàn)役中沖鋒陷陣,攻堅克難。