上海航天王曙群:完美演绎“太空之吻”
2019-04-09 上海

【编者按】

从今天起,本报每周一将开设“新时代奋斗者”专栏,通过报道全社会各行各业的奋进者、搏击者、创造者,体现新时代“有梦想,有机会,有奋斗,一切美好的东西都能够创造出来”的主旨和意义。

王曙群(右二)与同事交流经验。

青年报·青春上海首席记者 范彦萍/文、图

他曾经是一名技校生,却在一次又一次挑战前选择坚守,最终成为了对接机构中国制造的“代言人”。对于他总装的对接机构,中国首位航天员杨利伟曾给出了“能够让航天员放心地去执行任务”的高度评价。他就是中国航天科技集团上海航天设备制造总厂特级技师王曙群,一位在对接机构总装一线兢兢业业工作了30年的大国工匠。

力挽狂澜 确保天宫一号如期发射

1989年,王曙群从技校毕业后参加工作,从事工装模具的装配、维修工作。1996年,149厂举办高级工培训班,规定工龄在10年以上的职工才能参加,当时王曙群才工作7年,但他得益于中级工考试获得全厂第二名的好成绩,破格参与了培训班,在培训过程中正好赶上对接机构产品研制。

刚开始接触对接机构装调时,王曙群感觉并不难。但随着时间的推移,遇到的问题越来越多。1998年,对接机构进入初样产品研制阶段,由于很多工作都是首次,很多问题出现使他措手不及,有的甚至觉得无解。他说:“当时遇到的问题都是从未遇到过的,有时出了问题都不知从何入手,甚至对自己的工作产生了怀疑,这个东西太难了,到底能不能做出来?”

上班解决不了的问题,就需要下班继续。当时,企业效益不景气,加上自己加班加点特别多,“钱挣得不多,家里也照顾不了。”这成了家人经常抱怨的话。一边是家人的抱怨,一边是内心的执着。王曙群还是选择了坚守。

在对接机构研制过程中,为了提高装配的可靠性。王曙群牵头研发了50多台套专用装备。他完成论文15篇,获得5项国家发明专利,是对接机构技术国家专利主要发明成员之一。

对接机构中的每一套单机必须经过各项试验,合格后才能进行总装,其中有10大类31套单机还需经过热循环试验的考核,一次热循环就需37个小时的连续试验。为了保证试验的连续性和测试数据的准确性,王曙群总是带领他的团队每次都坚持连续工作37小时,每到半夜瞌睡袭来时,他们就用冷水擦一把脸;饿了,就啃几块饼干。就这样,31套单机他们连续做了31次,进行了37个小时的试验。

光做单机试验的工作量尚且如此,整个对接机构试验的工作量就更不用说了。天宫一号作为带着对接机构首次上天的飞行器,承载了王曙群太多的寄托。可就在天宫一号发射前,对接机构在进行最后一项热真空试验过程中,发生了无法解锁分离的问题,现场一时无法判定问题症结。

该问题惊动了所有研制线上的技术人员,如果不在短期内解决问题,不仅会造成经济上巨大损失,更会直接影响到天宫一号的发射计划。技术人员经过分析后,列出了所有故障模式,但一时无法判断问题根本。

他们把最熟悉对接机构的王曙群请到了现场,了解故障现象后,王曙群沉着地列出了所有故障可能性,逐一分析、排除,很快将问题定位在锁驱动中的一根传动轴上,判定该轴已经断裂,且是由于试验设备过载造成,后来也得到了事实验证。故障得以迅速排除,天宫一号如期发射。

精细装调 一切为了航天员的安全

从神舟八号至神舟十一号、天宫、天舟,对接机构经历了7次飞行试验考核,圆满完成了13次交会对接试验任务。对于王曙群总装的对接机构,中国首位航天员杨利伟给出了“能够让航天员放心地去执行任务”的高度评价。

对接锁系同步性装调质量决定了航天员能否在太空生存和能否安全返回地面,是交会对接任务中的重中之重。

12把对接锁是对接机构中的关键部件,为保证对接、分离成功,不但相关各舱室的气体不能泄漏,舱与舱之间也要“天衣无缝”,而且对接时必须保持平稳、牢固,不能剧烈晃动。因此,12把锁的锁钩必须实现同步锁紧、同步分离,这就好比在太空中“拧螺丝”。为了做到这两个同步,他在装配过程中必须边装配、边调整、边试验。经过多次试验发现,分离姿态与设计要求产生了严重偏差,而且这种偏差毫无规律可寻。从那天起,他便和这个问题较上了劲。

通过近一年的反复试验、摸索,他终于找到了问题的症结,马上提出了改变钢索旋向以及对钢索进行预拉伸处理的工艺方案,同时将判断锁钩同步性的测量方法进行调整,一举解决了困扰对接机构团队近两年的对接锁系同步性协调的难题。

对接机构中对接环的运动位置精度是影响交会对接任务成败的另一个关键因素。王曙群创造性地提出逆向调整方法——自上而下调整法,成功实现神舟八号和天宫一号在各种姿态下六自由度方向均能够实现交会对接的目标,一举解决了总装精度调整难的问题。该装调方法已成功应用于风云卫星系列产品。

2011年,神舟八号和天宫一号载着由王曙群带领的团队亲手装调的对接机构,在太空上演了一场完美的“太空之吻”表演,使我国成为继俄罗斯之后第二个掌握对接机构装调技术的国家。

航天器的管路密封就如同血管对人体一样,直接影响航天产品的生命力。在对接机构研制初期,采用熔焊技术制造的导管合格率仅为20%左右,管路多余物清洗合格率为77%左右。功夫不负有心人,在50件的试样的焊接试验与性能测试,王曙群所在的团队最终找到了最佳的焊接工艺参数,新材料的润湿性能大大提高。

为了确保100%的合格,管路清洗也不得马虎。为有效避免新的多余物残留,王曙群成立专项项目组,通过数百次的清洗方案和工艺流程的改进,他们提出了一种工艺方法,优化确定了“三步走”的清洗技术路径。同时,结合新发明的一种分解油污能力强、自身易挥发的专用清洗剂,提高干燥时间和温度从而确保了清洗剂的完全挥发。

最终,通过该技术先后完成了43套试验件和正式产品清洗验证,经导管内残留颗粒度检测,合格率达到100%,在该技术领域突破了国外航天大国对我国技术的长期封锁。该项目荣获了2018年度国家科技进步二等奖,实现上海航天技术研究院技能工人在国家级科技进步奖领域“零”的突破,真正实现了从“制造”到“创造”的跨越。

起用新人 选择3名90后作为月球车主操作

作为国内唯一一个对接机构总装班组的组长,王曙群觉得自己有责任带领大家一起进步。班组现有成员17人,平均年龄38岁,是一支荣获诸多荣誉的优秀团队。

在人才培养方面,王曙群坚持“人才复制”计划,在2018年,王曙群班组成为上海航天技术研究院唯一一个技师比例突破80%、双师比例达18%的技能型班组。王曙群表示,将持续推动人才队伍建设,力争在“十三五”末实现班组高级技师比例突破50%。

随着航天事业的不断发展,2004年,中国启动了探月计划,并命名为“嫦娥工程”,中国人开始迈出月球探测的第一步。2005年,对接机构研制进入关键时期。王曙群所在的班组接到了新的“指示”——迎接新的型号任务,开展月面巡视器的研制工作,也就是“玉兔”号月球车。如何做到对接机构和月球车研制“两同步”“两不误”,单靠王曙群一个人肯定不行。王曙群想到的是给年轻人压担子。

压担子,光压肯定不行,关键时候需要“带”。他经过综合考量,选择了班组里基本功较好、干活比较踏实的路爱忠作为负责人,辅助他开展研制工作。同时,他大胆选用年轻人,挑选了3个“90后”作为月球车的主操作。

队伍建好了,王曙群便给他们上了“第一课”:他拿出了厚厚的三本笔记本,上面都是他研制对接机构10年来的装配“宝典”,向年轻人毫不保留地分享了自己在对接机构总装过程中收获的经验。

2012年春节前的一个凌晨,王曙群接到北京打来的电话,在月球车整机振动试验时,测试人员发现了测试数据不符合要求,要求他立刻去北京参与排故。接到电话后,王曙群犹豫了。嫦娥三号试验任务已经进入倒计时的关键阶段,自己去,可能型号“老总”更放心一些,但年轻人又错过了一次锻炼成长的机会。最后,他还是顶住压力,说服型号“老总”,让赵杰、夏巧伟、吕雯龙三位年轻人一起去,他留在上海做后方支持。

排故期间,王曙群时刻都关注着手机,就怕错过几位年轻人给他的电话。但他接到他们的第一个电话就是:“王师傅,事情解决了!产品没问题,是振动试验数据离散性问题。”“好好好!我就知道你们肯定行的!你们辛苦了!”其实排故的24小时时间内,王曙群基本没合眼,比结果更让他激动的是,他们成长了。

青年报·青春上海首席记者 范彦萍/文、图

来源:青春上海News—24小时青年报

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