天舟六号 “宇宙级带货”实力再升级

天舟六号货运飞船发射任务取得圆满成功，空间站应用与发展阶段飞行任务首战告捷 图 新华社

我国空间站应用与发展阶段的首次飞行任务告捷。5月10日21时22分，长征七号遥七运载火箭搭载着天舟六号货运飞船顺利升空，飞船精准进入预定轨道，于今天5时16分，成功对接于空间站天和核心舱后向端口。交会对接完成后，天舟六号转入组合体飞行段。后续，神舟十五号航天员乘组将进入天舟六号货运飞船，按计划开展货物转运等相关工作。

作为我国空间站建造完成后的首艘到访飞船，天舟六号将为空间站送去支持三名航天员6个月的在轨驻留物资，以及配合空间站进行组合体轨道和姿态控制等。

中国航天科技集团有限公司八院承担了天舟货运飞船电源分系统、对接机构分系统、推进舱结构与总装、测控通信子系统、总体电路分系统推进舱电缆网的研制工作。

“带货老大”设计新布局

天舟六号是一艘改进型货运飞船。与以往的标准型货运飞船相比，天舟六号的有效装载容积扩大了20%，整船物资装载能力由原来的6.9吨提高至7.4吨，是世界上现役货物运输能力最大、在轨支持能力最全面的货运飞船之一。

天舟货运飞船采用货物舱和推进舱两舱设计。八院805所作为天舟货运飞船推进舱的抓总研制单位，在结构外形尺寸不变的前提下，对推进舱内外设备重新设计布局，将原位于货物舱后锥段的近30台设备移至下方推进舱，为货物舱释放了宝贵的装载空间。

设备的增减并不是简单地搬运挪移，而是考验设计师“螺蛳壳里做道场”的匠心巧思。八院飞船型号副总师曹俊生介绍说，在推进舱构型尺寸不变的情况下，舱内的配套设备增加了近50%，新增的设备大多属于外形尺寸大、插件布局密、关联设备多、线缆直径大的设备，除了满足设备安装后整体结构力学平衡需求外，还要预留足够的操作空间用于电缆插接以及电缆网敷设、固定绑扎，并满足高标准的安全性、维修性要求。

据悉，空间应用系统通过天舟六号货运飞船上行实（试）验载荷、实验单元及样品、共用支持类设备、实验耗材和备品备件等，共计98件产品，总重量约714公斤。天舟六号此次还运送了重约70公斤的新鲜水果，约是天舟五号携带水果重量的两倍。

数字化智造“新天舟”

为了验证新设计布局带来的整船力学环境和质量特性变化，天舟六号继天舟一号后再次进行了推进舱单舱力学试验。

因推进舱布局非常复杂，如果按照10年前天舟一号研制时的工程试验方法，试验将面临周期长、反复多、判读难的问题。但在数字化赋能型号全流程研制的当下，团队借助于设计仿真一体化，成功实现了天舟六号推进舱设计研制的“一步正样”、试验验证一次通过，不仅有效验证了新设计方案的合理性，还大幅提高了设计迭代的效率、缩减了大型试验的时间周期。

805所总装设计团队进行了多轮动力学和强度仿真计算，通过数据仿真模型，提前预判了结构设计上的薄弱点，并通过不断完善迭代为推进舱强壮“筋骨”。

模块化配“钥匙”更高效

为了满足空间站应用与发展阶段的密集发射需要，从天舟三号开始，货运飞船就进入了组批研制模式，而天舟六号正是新一批次的首发船。八院803所承担着空间站对接机构分系统控制器、驱动器的研制工作，是控制对接机构开合的“金钥匙”。从神舟八号到神舟十五号，从天舟一号到天舟六号，型号团队完成了40余台同类产品的研制与交付。

当前，载人飞船和货运飞船对接机构分系统控制器、驱动器产品已实现了通用化生产，模块通用率达到85%以上，元器件的通用率达到95%以上。团队建立了产品在研制、试验、测试、在轨飞行等各阶段数据库，通过不断的迭代分析，确保产品性能稳定。

对接机构核心控制单机产品也在逐步提升元器件国产化率。相比于天舟一号到天舟五号，天舟六号的配套单机产品进行了19项国产化替代技术状态更改，将元器件国产化率由90%提升到97%。

本报记者 叶薇

通讯员 钱佳程 李同 陈葆