16年來,王曙群帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)克服了重重困難,攻克了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),練就了“精、新、準(zhǔn)、快”的絕技絕活,帶出了一支技術(shù)過硬的載人航天總裝隊(duì)伍,成長為載人航天工程總裝戰(zhàn)線上的領(lǐng)軍人物。
王曙群,目前國內(nèi)唯一的載人航天對(duì)接機(jī)構(gòu)總裝組組長,中國航天最年輕的特級(jí)技師。2011年,神八和天宮載著由王曙群帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)親手裝調(diào)的對(duì)接機(jī)構(gòu),在太空上演了一場(chǎng)完美的“太空之咖”表演,使我國成為繼俄羅斯之后第二個(gè)掌握對(duì)接機(jī)構(gòu)裝調(diào)技術(shù)的國家。
精細(xì)裝調(diào)確保安全
16年來,王曙群帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)克服了重重困難,攻克了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),練就了“精、新、準(zhǔn)、快”的絕技絕活,帶出了一支技術(shù)過硬的載人航天總裝隊(duì)伍,成長為載人航天工程總裝戰(zhàn)線上的領(lǐng)軍人物。
對(duì)接鎖系同步性裝調(diào)質(zhì)量決定了航天員能否在太空生存和能否安全返回地面,是交會(huì)對(duì)接任務(wù)中的重中之重,它的研制難點(diǎn)在于12把柔性傳動(dòng)的對(duì)接鎖如何在2把主動(dòng)鎖的帶動(dòng)下,實(shí)現(xiàn)同步傳動(dòng)。在研制初期,對(duì)接鎖系的裝調(diào)最多經(jīng)過3次的分離與密封試驗(yàn)后,分離角速度就無法滿足同步性要求,且數(shù)據(jù)變化毫無規(guī)律可循,成為對(duì)接機(jī)構(gòu)研制道路上的攔路虎。
王曙群憑著他豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),仔細(xì)分析傳動(dòng)路徑上影響同步性的各種因素,通過反復(fù)比對(duì)大量試驗(yàn)所取得的數(shù)據(jù),他首先提出“對(duì)接鎖的同步性與锏絲繩的張力和繩輪的轉(zhuǎn)動(dòng)角度有關(guān),但與鎖鉤的鉤間距關(guān)系更為密切”的想法。
他制定了多項(xiàng)試驗(yàn)方案,嘗試將每把鎖的銅索緊固螺母每轉(zhuǎn)動(dòng)1度,測(cè)出12把鎖對(duì)應(yīng)的鉤間距、鋼絲繩張力和繩輪角度等3個(gè)變化量,每度重復(fù)上百次后,獲取一組有效值,在多達(dá)150萬個(gè)數(shù)據(jù)中,他提煉出了銅索緊固螺母的旋轉(zhuǎn)角度與鉤間距、銅絲繩張力以及繩輪角度之間的變量關(guān)系,形成了每變化1度的裝調(diào)對(duì)應(yīng)關(guān)系表,不僅能使柔性傳動(dòng)的對(duì)接鎖系快速精準(zhǔn)地調(diào)整到同步,也使同步穩(wěn)定性從最初的3次提高至50次以上。
創(chuàng)新思維實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)
對(duì)接機(jī)構(gòu)中對(duì)接環(huán)的運(yùn)動(dòng)位置精度是影響交會(huì)對(duì)接任務(wù)成敗的另一個(gè)關(guān)鍵因素。安裝在對(duì)接環(huán)上的上支點(diǎn)和安裝在對(duì)接框上的下支點(diǎn)形成一個(gè)閉環(huán)的自差動(dòng)回路系統(tǒng)。該回路系統(tǒng)由數(shù)百對(duì)齒輪與軸承組成,整個(gè)傳動(dòng)鏈長達(dá)約6m。如此長的傳動(dòng)鏈,普通的齒輪傳動(dòng)精度一般最高只能調(diào)整到3mm-5mm,而對(duì)接環(huán)在初始位過、對(duì)接位置和極限位置的運(yùn)動(dòng)精度誤差均要求不大于1mm,要求整整提高了5倍。原先反復(fù)調(diào)整,都難以保證對(duì)接環(huán)不同位置的精度要求,多次運(yùn)動(dòng)后重復(fù)精度更低。王曙群通過對(duì)整個(gè)傳動(dòng)鏈的仔細(xì)分析,創(chuàng)造性地提出逆向調(diào)整方法一自上而下調(diào)整法。
為此,他設(shè)計(jì)了專用裝備,首先將對(duì)接環(huán)固定在極限位置,保證其位置精度,再通過調(diào)整傳動(dòng)鏈上的齒側(cè)間隙,調(diào)整對(duì)接環(huán)在對(duì)接位置和初始位置的位置精度。通過實(shí)踐,齡正了該方法的可行性和可靠性,大大提高了對(duì)接環(huán)的運(yùn)動(dòng)位置精度,成功實(shí)現(xiàn)神八和天宮在各種姿態(tài)下六自由度方向均能夠?qū)崿F(xiàn)交會(huì)對(duì)接的目標(biāo),一舉解決了總裝精度調(diào)整難的問題。該裝調(diào)方法已成功應(yīng)用于風(fēng)云衛(wèi)星系列產(chǎn)品。
系統(tǒng)把握快速準(zhǔn)確
在質(zhì)量問題分析處理方面,王曙群也往往有他獨(dú)到的見解。2011年初,天宮發(fā)射前,對(duì)接機(jī)構(gòu)可靠性件在進(jìn)行最后的一項(xiàng)熱真空試驗(yàn)過程中,發(fā)現(xiàn)對(duì)接鎖無法正常解鎖,兩對(duì)接機(jī)構(gòu)無法完成分離,該問題驚動(dòng)了所有研制線上的技術(shù)人員,因?yàn)閱栴}如果不在短期內(nèi)解決,不僅經(jīng)濟(jì)上造成巨大損失,更會(huì)直接影響到天宮的發(fā)射計(jì)劃。
技術(shù)人員經(jīng)過分析后,列出了所有故障模式,但一時(shí)無法判斷問題根本。他們把最熟悉對(duì)接機(jī)構(gòu)的王曙群請(qǐng)到了現(xiàn)場(chǎng),了解故障現(xiàn)象后,王曙群進(jìn)行了系統(tǒng)分析,逐一分析、排除,找出了系統(tǒng)受力最薄弱環(huán)節(jié),很快將問題定位在鎖驅(qū)動(dòng)中的一根傳動(dòng)軸上,認(rèn)為該軸已經(jīng)斷裂,且是由于地面控制設(shè)備驅(qū)動(dòng)過載造成。后續(xù)通過對(duì)產(chǎn)品的分解驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)該軸確已斷裂,回放的地面設(shè)備數(shù)據(jù),也證實(shí)了試驗(yàn)過程中存在過載現(xiàn)象,問題很快得到了解決,確保了天宮發(fā)射計(jì)劃的如期實(shí)現(xiàn)。
王曙群與一般裝調(diào)人員相比,同樣的裝調(diào)任務(wù),通常別人要一周才能完成的工作,他不到兩天就能全部裝調(diào)到位,效率是別人的三倍多,其訣竅就在于他能在實(shí)踐基礎(chǔ)上,研發(fā)專用裝備。
在對(duì)接機(jī)構(gòu)研制過程中,他牽頭研發(fā)了50多臺(tái)套專用裝備,使對(duì)接機(jī)構(gòu)總裝周期從3個(gè)多月縮短至40天。其中最為典型的是絲杠安裝座的三維尺寸裝調(diào)定位工裝。安裝在對(duì)接框內(nèi)弧面上的六個(gè)絲杠安裝座組成六個(gè)下支點(diǎn),通過調(diào)整墊片來滿足每個(gè)下支點(diǎn)的軸向、周向和徑向的三維空間位置尺寸要求,即每個(gè)下支點(diǎn)所在圓的半徑、與對(duì)接框中心軸的同軸度、六個(gè)下支點(diǎn)與對(duì)接框面基準(zhǔn)孔的角度以及與對(duì)接框面的距離這四項(xiàng)要求必須同時(shí)滿足,且裝調(diào)精度要求都在0.01mm以內(nèi)。原先齡手工裝調(diào)過程需要三周左右,采用王曙群研發(fā)的專用裝備裝調(diào)后,僅用一周就能完成,效率整整提高了三倍。正因?yàn)樗粌H操作技能高超,而且具備自主研發(fā)能力,因此,他被大家稱為雙料特級(jí)技師,一個(gè)智能型技術(shù)工人。
邢大軍據(jù)新華網(wǎng)整理