7月下旬，八院試驗隊員在天舟三號研製現場工作。顏鵬飛攝

9月20日在北京航天飛行控制中心大屏拍攝的天舟三號貨運飛船與在軌運行的空間站組合體交會對接。新華社發（郭中正攝）

北京時間2021年9月20日15時10分，搭載天舟三號貨運飛船的長征七號遙四運載火箭，在我國文昌航天發射場成功發射。中秋佳節之際，天舟三號“快遞小哥”節日裏加班，滿載貨物奔赴我國空間站天和核心艙。

在這次任務中，中國航天科技集團八院承擔電源分系統、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的研製工作。飛船入軌後，按照預定程序，於北京時間9月20日22時08分與空間站組合體完成自主快速交會對接。

多帶貨物，少帶燃料

與天舟二號貨運飛船相比，天舟三號多攜帶了25%的貨物量。但在天舟三號貨運飛船推進艙內，貯存推進劑的貯箱卻從8只減少至4只，僅攜帶了天舟二號一半的燃料。爲什麼攜帶更多的貨物，卻少帶了近一半的推進劑？

據八院805所推進艙總裝設計師介紹，這是因爲天舟二號已經攜帶了3.5噸燃料，對天和核心艙進行燃料補加。目前看，核心艙所需燃料充足，完全可以保障在軌正常運行。因此，天舟三號爲了提高貨運飛船單艘飛行任務的工程效益，經過多次論證，決定多帶貨物，少帶燃料。

天舟三號“快遞小哥”入軌後，與天和核心艙後向端口進行了6.5小時快速交會對接，對接機構由八院805所研製。由於天和核心艙早已在太空遨遊，如何確保對接機構在無法與它做匹配試驗的情況下，依然能實現可靠對接？

805所對接機構副主任設計師丁立超說，在這個問題上，設計師採取“互換性設計+工藝件匹配”進行雙重保障。在構型方案確定時，要求主動、被動對接機構之間要具備互換性。即任意一個合格的主動對接機構與任意一個合格的被動對接機構，均能良好匹配工作。

爲此，設計師識別出重要的多項互換性環節，並對該環節涉及的每一個產品精度設計進行嚴格把控，涉及數十項共100多個參數。只要生產出來的產品，數據滿足指標要求，任意一個主動對接機構和任意一個被動對接機構，都能實現可靠對接。

目前，八院805所不僅承擔了核心艙上的用於接受航天器來訪的5個被動對接機構，還包括後續兩個實驗艙、以及空間站運營階段每一艘飛船的主動對接機構的研製生產工作。

聲像俱全，高招不斷

八院電子所承擔了天舟三號貨運飛船測控與通信系統產品的研製工作，涵蓋了遙控遙測、數傳通信、圖像話音、空空通信及高速通信等諸多領域。

“以太網通信”作爲空間站組網通信技術支持，在天舟一、二號貨運飛船上成功進行在軌驗證。電子所負責研製的高速通信處理器，是貨運飛船以太網通信的重要組成部分。這一“通信神器”集千兆網絡、光纖通信、高速DSP處理技術、網關服務器、高清圖像及話音等多項新技術於一身，確保航天員可以享受順暢天地間視頻通話、太空上網、看電視等網絡生活。

相比天舟二號，天舟三號搭載了更多的載荷，用戶數量和數據流量都將有較大提高。對此，高速通信處理器被賦予了更加靈活的適應能力，可在數據匯聚和分類分發時進行流量控制，既能保證通道帶寬的高效利用，也確保在擁塞情況下數據的可靠傳輸。

在新聞直播中，許多人都親眼目睹了我國空間站太陽翼帆板，在美麗的地球家園背景下，彷彿大鵬展翅一般，十分壯觀。這背後的攝影師，就是八院電子所研製的“太陽翼攝像機”，主要用於觀察太陽帆板的展開和在軌運行情況；這位太空攝影師還有一位同行——“艙外交會攝像機”，可實時監測飛船和空間站交會對接過程，就是它把空間站從遠至近、直至對接機構鎖定的過程，完整細緻地展現在全世界觀衆面前。

在天舟三號上，八院電子所還研製了另外兩個“神器”——空空通信機和應答機。空空通信機是空間站和所有飛船交會對接過程重要通信設備。天舟三號的空空通信機，在技術上爲兩器對接提供了精準的數據保障，其可靠穩定的工作性能，也爲飛行器併網飛行期間，提供了天地通信的冗餘保障。

應答機是連接天地測控通信的“橋樑”。爲了架好天舟三號上這座“隱形橋”，電子所應答機團隊在負責人金駿的帶領下，開展了射頻類單機的“再設計、再分析、再驗證”，充分利用天舟一號、二號的成功在軌數據，選取八項關鍵指標開展深入分析，將航天人的精益求精發揮到了極致。

優化設計，滾動生產

隨着天舟三號成功發射，中國空間站的第二位“快遞小哥”開始派件。八院811所爲這位“快遞小哥”提供了充足能量。據811所貨運飛船電源分系統主任設計師王振緒介紹，在天舟三號上，研製人員進行了優化設計更改。貨運飛船共有6個鋰離子蓄電池模塊，組成3個機組，每個機組裏面安裝了模塊電壓採集電路。研製人員深入分析後發現，如果在軌運行一年，會損失1安時的電池容量。儘管這並不會影響飛船正常運行，但最終還是決定取消該模塊電壓採集電路。

爲進一步提高鋰離子蓄電池充電控制的可靠性，研製人員對第三重冗餘設計狀態下，電壓控制區間也進行了優化，以更能適應在軌不同負載條件下的充電控制。

天舟三號“快遞小哥”成功發射，還標誌着中國航天科技集團八院149廠貨運飛船從原先的“單件交付”走向了“生產-總裝-測試-發射”滾動式生產模式，這爲後續我國空間站工程任務長期駐留打下了堅實基礎。

據149廠事業三部副主任汪萬橋介紹，在高速運轉的總裝工作中，149廠根據型號特點開展人員側重性和全局性發展。讓每一個人都能熟悉總裝、外場試驗的各個環節，從而有效地解決人員緊張和多型號同時研製之間的矛盾，讓兩者能夠如同“雙螺旋”一般相輔相成。

在多重技能培養下，149廠一批“90後”“95後”年輕人已經脫穎而出，成爲此次天舟三號發射任務的一線生力軍。