太空新房来了 这些重庆造立功

梦天实验舱与空间站组合体在轨完成交会对接 





研发团队成员一起研讨设计思路。重庆航天火箭电子技术有限公司供图



重庆大学科研人员模拟展示对构齿轮传动。邹乐 摄

据中国载人航天工程办公室消息，北京时间2022年11月1日4时27分，空间站梦天实验舱发射入轨后，成功对接于天和核心舱前向端口，整个交会对接过程历时约13小时。

随着梦天实验舱和空间站交会对接成功，天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三舱形成“T”字基本构型，标志着我国空间站“T”字基本构型组装完成，载人航天“三步走”发展战略迈出了重要一步。太空“新房”来了，中国人自己的太空实验室将建成。

而在长征五号B遥四运载火箭和梦天实验舱上，也有“重庆造”的身影。让我们一起来看看这背后的“重庆力量”。

西南铝 

向梦天实验舱提供了80%以上的关键铝合金材料

位于重庆的西南铝是我国航空航天用铝合金材料研发保障核心基地，在此次发射任务中分别向梦天实验舱和长征五号B遥四运载火箭提供了80%以上、60%以上的关键铝合金材料，涵盖锻件、板材、型材、管材等多个大类10多个规格品种，主要用于实验舱表面结构和运载火箭的过渡环、转接框、贮箱等关键部位，起到蒙皮、支撑和连接等作用。

其中，火箭推进舱和实验舱蒙皮超大规格板材、某型号结构连接锻环100%由西南铝独家提供。这些关键铝合金材料具有高冶金质量、高性能技术指标及品种规格多、构件尺寸大的特点，其制造技术是当今国际最先进的铝加工技术。

用于长征五号B遥四运载火箭低温燃料贮箱箱体的合金超大规格板，构件尺寸大，所需板材宽幅达到2000mm以上。这一方面对板材性能和内部质量提出了高于GJB和国际标准的要求，另一方面对板形不平度也提出了更高的要求，材料综合性能及实物质量要求高，生产难度大。西南铝成立了专项研发团队，围绕这一合金熔铸、轧制及配套热处理工艺开展了系统研制工作。

长八火箭一箭穿“星”，天舟四号、问天实验舱相继升空……今年以来，在我国探索太空的轨迹背后，写满了西南铝一个个攻坚克难、开拓创新的故事。“梦天”升空，“西南铝造”再次书写出助推我国航天事业发展的新传奇。

重庆大学 

让太阳翼24小时追踪太阳 保障空间站用电

梦天实验舱在预定轨道上完成姿态调整和系统调试后，其太阳能电池翼的阿尔法对日定向驱动机构将投入使用。据重庆大学的消息称，该阿尔法机构采用的对构齿轮传动由重庆大学机械传动国家重点实验室自主研发。

“受太阳入射角和空间站飞行姿态的影响，太阳翼的发电效率会因时段不同、姿态不同而产生相应变化。”重庆大学机械传动国家重点实验室陈兵奎教授介绍，对日定向装置里的对构齿轮传动，由该团队自主研发。“对构齿轮传动的作用是让太阳翼24小时不间断追踪太阳，保持最高状态的发电效率，保障空间站用电。”陈兵奎说。

陈兵奎团队开展对构齿轮的研究最早始于2003年，之后陆续形成了曲线—曲线、曲线—曲面的对构圆柱齿轮、对构锥齿轮等理论体系。截至目前，研究已经获得欧洲以及德国、英国、法国等国际专利3项。

陈兵奎教授团队在前期积累的理论研究和工业应用基础上，针对阿尔法机构对构齿轮传动进行了近8年的攻关，历经缩比原理样机的研制、1:1初样的研制和最终正样产品的研制交付三个阶段，攻克了极端工况下对构齿轮设计理论与方法、多物理量作用下对构齿轮数字闭环精密加工与测量、拟实条件下对构齿轮加速疲劳寿命试验技术与装备等多项关键技术，并在其他单位的通力合作下，最终完成问天实验舱和梦天实验舱阿尔法机构对构齿轮产品的交付。

重庆航天电子公司

高可靠性遥测产品

成功参与10余次火箭发射

搭载着梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭上，由重庆航天电子公司配套的高集成性、高可靠性的遥测产品，对运载火箭进行实时诊断，在火箭飞行过程中发挥重要作用，助力中国空间站建造。

重庆航天电子公司制造的遥测产品，已连续10余次成功参与火箭发射任务。为提高产品集成度，研发团队成员采用标准化的分布式架构，最大程度压缩硬件模块种类，实现“提高生产效率、减少人力投入、成本有效管控”目的，达到最优化设计、使用效果。

产品在长期试验中数据持续稳定、表现良好，通过多次飞行试验考核，在历次发射任务中稳定可靠。

【图说梦天实验舱】 

1.我长啥样

由工作舱、载荷舱、货物气闸舱和资源舱组成

舱内设置工作区、锻炼区与存储区

舱内提供13个标准科学实验柜安装空间

设计在轨寿命不小于10年

2.我的座驾

●运载能力MAX

是我国目前近地轨道运载能力最大的火箭，运载能力达到25吨，被称为长征火箭家族中的“大力士”

●容纳空间MAX

“长五B”火箭拥有目前我国最长最大的整流罩，整流罩长度达到20.5米、直径5.2米，容积超过345立方米

●可靠能力MAX

“长五B”火箭只用一级半火箭直接入轨，从点火到入轨一气呵成，是我国现役运载火箭中唯一一款一级半直接入轨的火箭，级数少无级间分离、系统简单，因此可靠性高

3.  我研究啥

主要面向微重力科学研究，配置了流体物理、燃烧科学、基础物理以及航天技术试验等多学科方向的实验柜，支持开展重力掩盖下的多相流与相变传热、基础燃烧过程等物质本质规律研究以及超冷原子物理等前沿实验研究。

几个重要的实验装置

1.流体物理实验柜

微重力流体动力学及其应用研究、晶体生长动力学和蛋白质晶体研究、微重力环境下材料制备过程机理研究、微重力复杂流体研究

2.燃烧科学实验柜

微重力环境下的燃烧科学及应用研究，包括微重力环境下的燃烧科学基础问题和技术，空间推进和载人航天中的微重力燃烧问题等方面研究

3.高温材料科学实验柜

微重力下材料制备过程机理研究、重要应用背景材料制备与研究；支持开展金属合金、半导体光电子材料、纳米和介孔材料、无机功能材料等多种类别材料的熔体生长和凝固科学实验

4.高精度时频实验柜

利用极高稳定度的时间频率开展原子跃迁光频对比、基本物理常数精密测量和引力红移测量的相对论验证等基础物理研究和应用。同时，将建立世界上第一套由氢钟、铷钟、光钟组成的空间冷原子钟组，构成在太空中频率稳定度和准确度最高的时间频率系统

【揭秘梦天试验舱总装团队——平均年龄33岁】

由中国航天科技集团有限公司八院抓总研制的空间站梦天实验舱成功发射，八院149厂承担了梦天实验舱总装任务。鲜为人知的是，这些精密繁重的总装工作由40多位、平均年龄33岁的年轻航天人担纲完成。伴随着梦天实验舱的成功发射、中国空间站建设打响收官之战，新一代中国航天人逐步挑起大梁。

栾浩：面对困难毫不妥协的33岁执行经理

十年前，刚刚本科毕业的栾浩面对今后人生路，曾不断追问自己：是做研究还是进入工程领域？正当犹豫徘徊之际，上海航天招收研究生的消息吸引这位一直有航天梦的学子，他决定到中国航天科技集团八院149厂读研深造。

2016年，栾浩被调入空间站总装团队。面对型号严苛的要求、复杂的空间布局、繁杂的工艺流程，他和团队成员一起夜以继日进行研究和探讨。

研制初期没有合适的工艺保障，栾浩多方调研，与设计师反复沟通、论证，设计了暴露平台展开、载荷机柜安装的工艺方案；没有具体的防控措施，他就从零开始，制定了微生物防控、密封舱总装、地面通风、结构防护层实施方案。

2021年，栾浩被任命为梦天实验舱总装执行经理。他积极和各设计团队探讨产品研制需求、参与各舱体辅助装备研制、协调各型号生产流程需求，面对任何困难，这位33岁的年轻人都毫不妥协，千方百计找出解决之道。

齐海雁：在总装总测现场办公的型号“大管家”

时间紧、任务重，如何快速处理总装现场问题？2018年底，型号“大管家”八院149厂梦天实验舱总装主任工艺师齐海雁，干脆把办公场所搬到了总装总测的现场，任何问题不拖延、不积压，不断进行工艺流程优化、工艺要求细化量化。

梦天实验舱由工作舱、货物气闸舱、载荷舱及资源舱四部分组成，为了正确安装各类密密麻麻的电缆、管路和设备等，齐海雁和团队成员探讨过多种总装装配方案。经过一轮又一轮模拟验证，他们摒弃了目前常用的“垂直总装”方案，采用借鉴了运载火箭的“水平+自旋转”总装方案。

在研制梦天实验舱旋转装配架车时，刚开始计划采用原理简单、选配方便、广泛使用的“带轮传动”方案。然而通过三维模拟计算，发现23吨的整舱在运转过程中，会让带轮传动产生“打滑”风险。

这一方案立即被叫停，齐海雁带领团队将目光聚焦到以“小”带“大”的“齿轮传动”方案，并将每一次实验数据进行了精确对比。

最终，在装配架车前端装载了一副厚度仅为2厘米、直径4.3米的“巨型齿轮”，不仅减轻了齿轮自身的重量，还保证了齿轮拆装的安全性和便捷性。

当操作人员启动电机后，一个直径只有40厘米的齿轮与这个“巨型齿轮”进行啮合传动，让梦天实验舱可“随心所欲”地停在最适合总装的位置，达到“四两拨千斤”的舱体水平自转效果，为确保顺利总装提供了良好基础。

顾宋庆：万无一失就是进行一万次验证

梦天实验舱资源舱是149厂新一代航天“匠人”、“90后”总装工顾宋庆首次接触的空间站产品，集动力导管、设备电缆、热控系统于一体，涵盖飞行器总装的各类要求和要素。

舱体的设计图纸，首次由二维纸质变为三维数字化模型，要求总装人员必须具备良好的空间感，练就一双“透视眼”，能将藏在每一个产品后面的零部件找出来。使用初期，顾宋庆经常和设计师、工艺员一起讨论如何将产品的“逻辑树”更好展现出来，一边总装、一边完善模型。

在中国空间站工程任务中，如何做好太空中舱外维修和保养？是确保空间站长期服役的基本要求。为此，在梦天实验舱总装过程中，需要通过试验验证来确保每一次操作万无一失。

在149厂空间飞行器总装厂房，顾宋庆需要穿戴特制的手套、头盔、系好安全绳，亲身感受“太空飞人”开展舱外模拟修复操作。为了更形象地模拟太空中的操作方式，他还需要将身体处于水平状态。

“被吊起后，整个视角都发生了变化，原本站立就能看到的地方被设备挡住了。一次操作下来，虽然时间不长，但是身体却感到疲惫。可以想象，在真实的太空中，航天员操作起来更加费力。”顾宋庆说。

航天员在太空短短几分钟的操作，顾宋庆要在地面上练了上百次，为的是寻找到最合适的操作位置和最快的操作流程，让航天员以最快、最精准的操作完成每一项工作，从而减少潜在的风险。

他说：“所谓万无一失就是进行一万次验证，在一万次的操作中寻找最合适的操作。作为新一代航天匠人，我们要手中握得住技能，肩上担得起责任。”

心怀梦想、奋勇拼搏、勇攀高峰。新一代中国航天人，前程似锦！

据新华社、南方日报、重庆晨报、重庆发布