——交会对接机构研制攻坚克难记
举世翘盼望苍穹，天宫喜迎神九来。6月24日，中国载人航天又迎来了一个交会对接的梦圆时分。
无论是无人交会对接，还是载人交会对接，都离不开由中国航天科技集团公司八院抓总研制的对接机构。它作为连接两个航天器的关键分系统，为我国首次载人交会对接的成功奠定了基础，还将为未来建立空间站、完成一次次天地往返运输任务作出贡献。
八院研制生产的交会对接机构
对接机构迎接新的大考
航天员的参与使得此次发射试验任务更加不凡。在载人交会对接前，相关技术人员向记者介绍，与去年的任务相比，今年的交会对接技术将在三个方面得到进一步的考核：
一是在首次交会对接中，由于初始条件相当完美，对接的过程非常顺利，在最初设计中考虑到的强制校正动作没有启动。本次的交会对接将视具体情况，有可能会启动强制校正。
二是两个飞行器连接后的密封情况将得到进一步的验证。首次交会对接后，采集到的有关密封性的遥测数据显示，对接机构符合设计要求。而此次由于有航天员直接参与，将直观地感受舱内的舒适度，飞行器的密封技术将得到“眼见为实”的验证。
三是为了确保航天员能够安全返回，即使在出现异常的情况下，两个航天器也要能分得开，研制人员在设计的时候就采用了多重冗余设计。这些冗余设计可能在本次飞行试验中有选择地得到考核。
神舟九号与天宫一号对接成功后通道将打开，两个连接体将形成一个大的密封舱。保证密封性就是保证航天员在舱内的生命安全，因此密封圈成了其中的关键点。
据805所主管密封圈的设计师耿海峰介绍，密封圈的技术攻关从2002年开始，一直到2008年单件产品的攻关才结束。随后开始了与整机的各种验证试验。在整个技术攻关过程中，遇到的难题数不胜数，做过的各类试验难计其数。最终采用了目前的外形和尺寸，并得到了无人交会对接的验证，确认了密封圈在空间不受力的情况下，不会自动脱落，橡胶也不会因为恶劣的空间环境而失效。
对接机构设计人员在现场分析对接机构产品
将“以人为本”放到重要位置
整个飞行试验任务期间，航天员有不少时间是在天宫一号里工作、生活，开展相关的空间科学实验。因此，八院在产品细节的设计上尽显人性化。
在对接机构研制之初，为了便于航天员在不同飞行器之间自如地进出，设计师对标国际先进技术，一开始就采用了跨越式的设计思路——研制与国际空间站相匹配的异体同构周边式对接机构。
周边式对接机构适应性强、承载能力大。但由于自重大、对接初始条件要求严格、构造复杂，许多缆线、组件都必须安装在机构的周边，十分有限的位置导致系统集成难度很大。805所的设计人员从刚度、强度等要求入手进行布局设计，并参照人机工效等方面，综合设计了一个直径达80厘米的圆形通道。
为了确保航天员顺利通过通道，设计师在地面进行了各类模拟试验，其中一项就是请一位身高1.8米、体重165斤的飞船工程师多次进行现场穿越试验，一次次验证通道的科学合理性。
为了让航天员工作起来更加便利，设计人员多次与航天员进行面对面的交流，在对他们进行相关原理培训的同时，还安排他们参观相关产品，听取他们的意见和建议。在部件的外形设计中杜绝锐边，同时舱内各种材料都采用无毒、无异味的环保材质，避免对航天员造成各种潜在伤害。在舱内显示飞船状态的面板上，不同阶段的数据均采用白色和绿色两种颜色来显示，便于航天员分辨。在各个飞行阶段，面板上显示的数据的个数各不相同，而对接时，显示面板上只显示10个参数。
航天员若要安全返回，最重要的是对接机构中的12对对接锁能够顺利解锁分离。为了确保解锁的可靠性，设计人员在地面进行了600多次解锁试验，试验全部成功，无一故障。尽管如此，他们还是采用了冗余设计，即每把对接锁都配备了火工品装置，一旦两个飞行器无法实现正常分离，在航天员回到返回舱后，由地面发送火工品引爆指令，实现强制分离。如果这样仍不能分离，再引爆天宫上的火工品，确保最终安全分离。
技术人员在进行相关试验
“精细化”保航天员生命安全
载人航天工程最重要的是确保航天员生命安全，而在具体操作中，一线人员必须真正做到把“精细化”理念贯穿到研制和生产全过程，才能实现这一目标。
八院149厂承担着载人飞船和目标飞行器的总装集成任务。在研制过程中，他们全面贯彻质量第一准则，提高全员质量意识，提前策划，明确目标，制定各项针对性控制措施。
对接机构中的对接框上下端面均是密封面，它必须保证天宫与神九两个飞行器交会对接对接面的可靠密封，才能给航天员提供空中真空环境下的安全生存环境。为了确保密封面质量，149厂在生产和加工以及总装过程中都采取了严格的全过程保护措施。
对接框零件状态密封面加工完成后，采用单面胶保护膜将对接框上端面、下端面进行贴膜保护，周转则利用专用包装箱，防止产品表面受到损伤。对接框交付总装后，首先进行外观检查确认，无异常后再装配。在总装过程中，上端面用专用保护垫进行保护，防止在装调和周转过程中损伤密封面；产品周边用围栏围住，禁止无关人员入内；下端面则利用专用保护垫进行保护，使对接框在吊装、停放、周转全过程不受丝毫损伤。
对接机构完成总装和试验交付总体时，直到对接机构安装到飞船和目标飞行器前才拆下专用保护垫。而整船器综合测试过程中，上端面也用专用工装进行保护，直至火箭整流罩扣罩前才拆下。环环相扣、精细操作，不留一丝隐患。
自2010年以来，149厂总装组的成员们连续加班两年多，累计完成工时约15万小时。15万小时是个怎样的数字概念？即需要16个人在720天中没有一天休息，而且每天必须工作13小时。这个一般人难以达到的数字，却有力地证明了他们无愧一支“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”的队伍。
他们是一群普通人，但却干着不普通的载人航天工作，坚定与执著、爱岗与敬业，使他们创造了多个缩短生产周期的奇迹，实现了对接机构产品交付均一次通过的佳绩，再一次将交会对接梦想变成了绚丽的现实。（游本凤 范晴云 罗京 费春宏）
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