天舟一號：二妞，你的快遞即將送達！

　　三天前，在行駛2.5個小時后，我被垂直運至中國文昌航天發(fā)射場發(fā)射區(qū)。現(xiàn)在我正坐在發(fā)射臺上，今晚聽候指令攜物出發(fā)。說句實話，此時此刻我的心情很復(fù)雜，有點激動，也有點緊張。

　　對了，忘了做個自我介紹。我叫“天舟一號”，是一名大家既熟悉又陌生的“快遞員”。或許你會問為何用這兩詞來形容自己的職業(yè)，其實原因很簡單：快遞員幾乎天天和大家打交道，所以熟悉，但你見過太空“快遞員”嗎？

　　4日17日拍攝的長征七號遙二運載火箭與天舟一號貨運飛船組合體局部。

　　我是中國首個太空“快遞員”

　　2011年，我進入名為“中國航天科技集團公司五院”的快遞公司。那時我的名字還叫“貨運飛船”，直到2013年，我才有了“天舟”這個正式代號。

　　話說，我能當上太空快遞員，還得益于中國載人航天工程“三步走”戰(zhàn)略中載人空間站工程。未來，我們要建造長期有人照料的空間站，就需要輸送航天員所需的生活、工作物資、空間站運轉(zhuǎn)所需的推進劑。

　　在去年中秋月圓之夜，二妞（身份證姓名為“天宮二號”），乘坐中國長征二號FT2火箭抵達了她的新家——距地球393公里的太空。隨即，二妞也成為我國首個真正意義上的太空實驗室。就像汽車需要加油一樣，空間站今后要長期在太空工作也需要物資，于是我這個快遞員就應(yīng)運而生。

　　作為太空“快遞員”，我既承擔了為二妞“加油”和運輸貨物的重擔，還負責將未來空間站里的廢棄物帶回大氣層燒毀。當然，我工作最大的亮點還是，在達到二妞住所后，完成太空在軌推進劑補給，即人類通俗稱謂的“太空加油”。你可千萬不要小看這個工作，據(jù)說掌握了在軌推進劑補加技術(shù)的國家目前只有俄羅斯和美國，其中，實現(xiàn)在軌加注應(yīng)用的只有俄羅斯。

　　當然，快遞僅是我工作的一部分內(nèi)容。當一名太空快遞員還需要更多的“本事”。比如，在運輸貨物的同時，我還將最大限度地發(fā)揮平臺效能，用搭載的幾十臺載荷設(shè)備在太空開展十余項載荷試驗，實現(xiàn)“一次飛行、多方受益”的目標。

　　說句實話，這些工作做起來并不簡單，需要掌握專業(yè)技能才可將工作做好，而掌握這些技能并非朝夕之功。在過去整整六年的時間里，我苦練太空快遞員技能，經(jīng)歷了上千小時測試驗證，經(jīng)受了上百次大型試驗考核。終于在今年2月13日，我結(jié)束培訓，成為一名合格的太空快遞員。

　　4日17日，長征七號遙二運載火箭與天舟一號貨運飛船組合體在垂直轉(zhuǎn)運中。

　　我肚大能容，快遞貨物保證“安全”

　　我身高10.6米，體寬3.35米。從外觀上看，我的構(gòu)造類似于天宮一號，都是由大直徑的貨物艙和小直徑的推進艙組成，但這只是表象。其實，作為裝運太空快遞包裹的快遞員，我的突出特點就是有個“大肚子”，運送6噸多貨物不在話下。

　　6噸或許只是一個數(shù)字，6噸貨物的體積或許你也沒有精確想象。那么，我就幫你做個假設(shè)。如果一個蘋果半斤重，6噸就有24000個蘋果；如果一個成年人體重120斤，6噸就有100個人。媒體曾這樣評價我，“上行載貨比優(yōu)于國際現(xiàn)役貨運飛船”。這也從側(cè)面表明，讓我快遞貨物既經(jīng)濟又實惠。

　　做完這組假設(shè)，你會贊嘆我是個大力士。你會問為何我有如此這般高效運載能力？嘿嘿，答案就在于我有兩個“絕招”設(shè)計。

　　絕招一：簡約而不簡單的貨架

　　我的“大肚子”猶如一個倉庫，橫橫豎豎搭放著和普通書架類似的貨架。這可不是一般的貨架，它們采用了一種基于蜂窩板、碳纖維立梁的梁板結(jié)構(gòu)，形成大量的標準裝貨單元，傳力效果好，結(jié)構(gòu)與貨物重量比達到8%。同時，貨架還采用適用于蜂窩板的預(yù)埋封邊梁方法，巧妙地消除蜂窩板結(jié)構(gòu)銳邊，既避免劃傷人手，又解決了邊緣薄弱、易破壞的的問題。

　　為了能更多的運載貨物，我的設(shè)計師還精心設(shè)計了一種大承載輕量化預(yù)埋結(jié)構(gòu)，既能適應(yīng)傳統(tǒng)剛性結(jié)構(gòu)安裝，又能適應(yīng)柔性束縛帶的連接承載。經(jīng)過測試，三個這種預(yù)埋結(jié)構(gòu)就可以承載一臺豪華轎車。此外，大承載貨架結(jié)構(gòu)與密封艙主結(jié)構(gòu)的連接環(huán)節(jié)也是結(jié)構(gòu)設(shè)計一大亮點，碳纖維結(jié)合鋁合金的設(shè)計，避免了在軌環(huán)境下內(nèi)壓載荷對結(jié)構(gòu)造成的破壞。這一項項先進、便利的技術(shù)成就了高效承載的貨架結(jié)構(gòu)，保證我能穩(wěn)固地運送貨物。

　　絕招二：適應(yīng)多種貨物的貨包

　　有了高承載能力的貨架，并不能保證在往太空運輸時不損壞貨物。這次我運輸?shù)呢浳锓N類包括精密的儀器設(shè)備和宇航員用品，這些都是不能被磕碰的物品。于是，保護性良好的“快遞包裝”作用就凸顯出來。

　　“快遞包裝”設(shè)計過硬不行，容易對貨架進行磕碰，過軟也不行，不能有效保護貨物。為了確定貨物綁扎方式，設(shè)計師開動腦筋，想出了一種綁扎方式和內(nèi)部泡沫的設(shè)計。因此，工程師在設(shè)計“快遞包裝”時，對那些敏感的電子器件、機械硬件系統(tǒng)以及其它生活物資等通常采用“軟包裝”或類似方法來實現(xiàn)裝載、運送。

　　“軟包裝”是什么樣子的？這種“軟包裝”與傳統(tǒng)的硬連接不同，它是包裹在泡沫或氣囊袋里面，再一起固定在貨架上，而不是直接與運載工具的內(nèi)部貨架結(jié)構(gòu)相連接。由于“軟包裝”為裝載對象提供了一個柔軟的、高阻尼的、分布式系統(tǒng)的支撐，可以獲得一個高度隔離/減振的載荷環(huán)境，減少了“投遞”過程中，不必要的損耗。從而能讓我將空間科學實驗設(shè)備和生活用品順利地送入太空，同時支持和保障空間站具備開展較大規(guī)模實驗與應(yīng)用的條件。

　　4日17日，長征七號遙二運載火箭與天舟一號貨運飛船組合體在垂直轉(zhuǎn)運中。

　　36臺發(fā)動機助我完成快遞運輸任務(wù)

　　在解決了運輸物品“安全”問題，動力問題就成了工程師必須面對、解決的一道艱巨任務(wù)。

　　在快遞車上，工程師給我裝有25N、120N、150N、490N四種不同推力量級共36臺發(fā)動機，他們通過默契的配合，力保我在太空飛行速度是子彈飛行速度8倍的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)“俯仰有度，動靜自如”。

　　作為飛船的動力源泉，每一臺發(fā)動機的工作精確與否，都關(guān)系著整船的飛行任務(wù)能否順利完成。我的運載量大，這就要求發(fā)動機工作時間和工作次數(shù)需要成倍增加，這也就意味著發(fā)動機可靠工作的裕度下降。如何在較短的研制周期內(nèi)，大幅提高各發(fā)動機的工作可靠性，就成了擺在工程師面前的又一道難題。

　　經(jīng)過充分論證比較，工程師們決定對于25N、120N、150N發(fā)動機的技術(shù)狀態(tài)進行適應(yīng)性改進設(shè)計，在不改變性能的前提下，降低發(fā)動機工作溫度，這是一個“牽一發(fā)而動全身”的改動。由于發(fā)動機工作涉及霧化、燃燒等復(fù)雜的物理化學過程，是一個世界性的難題，不僅需要理論分析和仿真計算，還需要大量的試驗驗證。工程師們并沒有因此心生倦怠，而是凝心聚力，迎難而上。在他們堅持不懈的努力下，我的各級系統(tǒng)均采納了發(fā)動機的改進方案，滿了型號總體提出的技術(shù)要求。

　　在確?？煽啃缘幕A(chǔ)之上，為實現(xiàn)我更優(yōu)的工作性能，工程師們還提出了采用高性能的第二代490N發(fā)動機。歷經(jīng)10年時間，第二代490N發(fā)動機突破了7項關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了490N發(fā)動機的更新?lián)Q代。第二代490N發(fā)動機在我身上使用，不僅工作次數(shù)提高了10倍之多，而且密封性能更高，所有的技術(shù)指標完全滿足我太空快遞運輸貨物的任務(wù)需求。

　　說了這么多，都是我這個太空“快遞小哥”的自我情況介紹?，F(xiàn)在，我更期待我成功地執(zhí)行第一次任務(wù)，因為這不僅意味著攻克了不少技術(shù)難關(guān)，更意味著中國乃至世界載人航天史上又一新的里程碑。（文/于子茹，孫維、劉峰對此文亦有貢獻）

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