原標題：兩個月內載人航天三次重大發射，飛船進入批量化生產時代

“標準化飛船”如何打造？

隨着神舟十二號載人飛船發射圓滿成功，中國載人航天事業又邁出了關鍵的一步。

北京時間2021年6月17日9時22分，搭載神舟十二號載人飛船的長征二號F遙十二運載火箭，在酒泉衛星發射中心點火發射。此後，神舟十二號載人飛船與火箭成功分離，進入預定軌道，順利將聶海勝、劉伯明、湯洪波3名航天員送入太空，飛行乘組狀態良好，發射取得圓滿成功。這是我國載人航天工程立項實施以來的第19次飛行任務，也是空間站階段的首次載人飛行任務。飛船入軌後，將按照預定程序，與天和核心艙進行自主快速交會對接。組合體飛行期間，航天員將進駐天和核心艙，完成爲期3個月的在軌駐留。

2021年，是載人航天的“超級年”。除了本次發射，4月29日，我國空間站的“第一塊積木”天和核心艙順利就位；5月29日，天舟二號貨運飛船發射成功並實現與核心艙的滿分對接。在不到兩個月的時間內，我國載人航天領域已經圓滿實施了三次重大發射任務，達到了前五年的發射任務量總和。

當前，飛船研製、發射、飛控任務接續實施，交叉並行，實施密度高，“這對八院飛船型號的研製工作提出了前所未有的高要求”，中國航天科技集團八院（下稱“八院”）載人航天工程載人飛船、貨運飛船系統副總指揮顧側峯告訴記者。

數年一艘到一年多艘

從神舟一號到神舟十一號，飛船型號的研製工作先後突破了從無人到有人，從出艙活動到交會對接，從短期在軌試驗到中期駐留停靠的關鍵技術攻關。從神舟五號首次載人飛行到神舟十一號完成中期在軌駐留，13年間，神舟飛船平均兩年就會搭載一批航天員圓夢太空。

據中國載人航天辦公室介紹，空間站天和核心艙的成功發射標誌着中國空間站在軌組裝建造的全面展開，我國將在2022年前後建成屬於自己的空間站。建造期間，將陸續發射4艘載人飛船往返天地，執行空間站關鍵技術驗證與建造任務；後續空間站建成後，每年將會有多艘飛船往返運送航天員進入空間站，進行長期有人照料運營。

本次八院承擔神舟十二號飛船的電源分系統、對接機構分系統、推進艙結構與總裝、測控通信子系統、總體電路分系統推進艙電纜網及三艙配電器等研製任務。

“飛船任務環環相扣，任何一艘船不容出現重大質量問題，這對飛船產品的高質量生產、高效率交付提出了極高的要求。”第一財經記者從八院飛船項目辦獲悉，爲順利完成我國空間站的建造任務，八院探索飛船組批投產的高效率研製模式，通過產品定型、一次投產分批交付、嚴格質量控制等方式，實現空間站建造和運營階段飛船產品組批研製“好、快、省”的目標。

“載人航天，人命關天”，小到一個器件，大到整船試驗，八院研製團隊進行了周密細緻的規劃。以飛船型號八院產品來說，抓總研製的產品涉及到72臺/套，如何保證各階段的產品質量，是進行大批量投產工作的關鍵。

爲此，八院飛船項目辦在2016年開始制定產保大綱和產保流程，提前識別出飛船各研製階段的上百個風險點並嚴格把控，並在生產過程、產品驗收時覈查管控。以飛船推進艙艙體結構的驗收工作來說，“我們會對每個艙體的外觀、多餘物以及其他影響性能的關鍵環節進行檢查確認，比如逐個確認整個艙體共計近700個螺釘的擰緊力矩和防松，確保每一個產品不帶隱患上天。”推進艙結構主任設計師歐紅旗介紹說。

高密度的產品交付離不開流程的精簡優化。

八院載人航天工程載人飛船、貨運飛船系統副總設計師張崇峯介紹，在一次次的“太空之吻”背後，八院研製的對接機構已經提前一步邁入了產品化的進程。

“我們計劃每年投產5-6套對接機構，做到在滿足飛行任務需求的同時，還能保證一定的存量。”805所對接機構分系統主任設計師姚建說。八院研製團隊在天舟貨運飛船在軌飛行驗證成果的基礎上，提出了載人飛船與貨運飛船對接機構產品通用的方案，將部組件產品化、通用化。通過一批投產、多船使用的方式，不僅節省了研製成本，還完善了部組件組批投產的機制，有效提高了雙線作戰的效率。“以往從生產、總裝到試驗，一套對接機構交付使用需要10個月，現在我們可以實現6個月。同時，組批意味着有源源不斷的產品進行交付，一旦有臨時發射需求，我們也具備在最短時間內實現總裝測試並投入使用的能力。”

此外，根據載人航天工程實施規劃，八院測控通信產品研製任務呈爆發式增長，然而研製週期從原來的2年壓縮至6個月，對產品化設計能力及科研生產管理模式提出挑戰。

爲加快產品研製進度，降低產品研製成本，確保產品可靠，八院測控通信產品項目團隊根據任務特點，採用通用硬件模塊化的設計思路，按最大包絡開展設計和技術保障，同設計、同備料，同投產、同調試、同試驗，合理制定計劃，責任到人。“接到任務時，我們都感到手足無措，那幾天嘴上都起了好幾個泡。”八院測控通信產品項目團隊項目經理林川說。項目辦根據任務特點和需求，優化項目團隊人力結構，由原來“一人負責一個型號一個產品”的局面轉變爲由“團隊一起負責多個型號多臺產品”的並列式。同時，參與總體的方案論證，梳理型號產品的需求，按最大包絡需求開展設計，爲後續組批投產提供技術保障。

設計師團隊在繼承神舟十一號產品設計的基礎上，把電路設計成“標準的、通用的”模塊，根據最大包絡設計思路，採用通用電路、印製板及結構，根據任務新要求進行適應性修改。如應答機團隊針對100V和28V兩種供電接口，選用了電源器件封裝兼容，印製板通用，只需根據不同供電電壓，選擇相應的電源轉換器件即可，在提升研製效率的同時，也使通用化產品在組批投產階段被多次驗證考覈，確保產品百分百可靠。

怎樣確保神舟飛船的能源供給

按照中國載人航天辦公室的安排，2021年，中國將相繼實施2次神舟飛船發射，從之前的3年1艘船，到如今的1年2艘船，且此次航天員在軌駐留時間長達3個月，如何在穩定地提供能源供給的情況下，保障航天員安全返回？

八院電源分系統主任設計師鍾丹華介紹，從神舟十二號飛船開始，電源分系統完全建立並引入了產保的概念。研製團隊編制了分系統產保大綱，各單機形成獨自的產保實施細則，成立了一支專門的產保隊伍，由領域產保副總師領銜，下設不同型號的產保工程師，參與產品從設計到交付整個流程的質量保證。

同樣是從神舟十二號飛船開始，電源分系統自產品設計階段，增加了一些特色工作，如開展包括可靠性安全性、風險控制等在內的6個專項的再設計再複覈再確認，如梳理所有的關鍵環節，形成9個關鍵環節的控制清單。同時，引入產保要素這一新概念，對設計、工藝等方面的產保要素進行過程控制，“統籌規劃，確保技術狀態受控，保證神舟飛船的質量穩定性和可靠性。”

按照任務計劃，此次航天員將在“太空之家”駐留三個月。而之前，神舟飛船執行任務最長時間爲30天。

“無論是三個月，還是後續更長的六個月，對電源分系統來說，最重要的是做好應急處置即故障預案的準備”，鍾丹華說，“針對飛船飛行入軌初期到運行到返回的全流程，我們制定了30餘項故障預案，並開展了故障演練。”