2022年10月31日15時37分，長征五號B遙四運載火箭在文昌航天發射場點火升空，成功將我國空間站的第二個實驗艙——夢天實驗艙送入預定軌道，發射任務取得圓滿成功，開啟中國空間站建造收官之戰。11月1日4時27分，夢天實驗艙成功對接于天和核心艙前向端口，整個交會對接過程歷時約13小時。
01穿梭于電纜中，“夢”之隊這樣打造實驗艙
【資料圖】
在空間站夢天實驗艙發射任務中，由中國航天科技集團有限公司八院負責總研制，其中149廠承擔了夢天實驗艙總裝任務。鮮為人知的是，這些精密繁重的總裝工作由40多位、平均年齡33歲的年輕航天人擔綱完成。伴隨著夢天實驗艙的成功發射、中國空間站建設打響收官之戰，新一代中國航天人逐步挑起大梁。
夢天實驗艙工作艙是八院首次承擔的密封艙總裝任務，不同于以往非密封艙段的總裝要求，不僅復雜程度升級，對艙內潔凈度、環境微生物指標都有很高要求，工作艙內僅安裝孔位就有1萬多個。
在外場試驗中，夢天實驗艙電性艙的改裝任務極為重要，但也極其復雜。要求總裝人員必須避開所有不必要的操作，又要確保所有操作互不相擾。
在翻看所有工藝流程和設備狀態后，現任夢天實驗艙總裝執行經理的欒浩梳理了上百根電纜和上百臺設備的工藝技術要求，依據設計文件，梳理和制定了裝配過程中的關鍵、強制檢驗點，明確操作和檢查要求，從而保證了過程風險管控閉環。經過一個月奮戰，團隊按時完成任務，為后續試驗任務開展提供了有力保障。
時間緊、任務重，如何快速處理總裝現場問題？2018年底，型號“大管家”八院149廠夢天實驗艙總裝主任工藝師齊海雁，干脆把辦公場所搬到了總裝總測的現場。
夢天實驗艙由工作艙、貨物氣閘艙、載荷艙及資源艙四部分組成，是一個“個子高、兩頭窄、中間寬”的“大塊頭”。為了在這個“大塊頭”的“體內”和“體外”正確安裝各類密密麻麻的電纜、管路和設備等，齊海雁和團隊成員探討過多種總裝裝配方案。經過一輪又一輪模擬驗證，他們摒棄了目前常用的“垂直總裝”方案，采用借鑒了運載火箭的“水平+自旋轉”總裝方案。
夢天實驗艙中各項精細裝調，成百上千的電纜好比“穿針引線”。在艙體側面，夢天實驗艙有“兩扇門”，門里面“藏”了各種款式的電纜。
為了確保每一次電纜插接都能做到萬無一失，在總裝初期，149廠總裝團隊成員朱俊劼每天對著地面模擬插拔臺，核對插頭、插座代號，檢查插針情況，確認插座標記刻度……每一步操作都嚴格按照工藝文件，容不得半點馬虎，生怕有個閃失。
為了確保“兩扇門”的角度運動旋轉到位，朱俊劼敷設的電纜不僅要滿足綁扎間隙，還要滿足轉彎半徑的技術要求，從而呈現出一道道“空中長廊”。
02讓太空網絡無縫銜接，“穿艙光纖”這樣實現
“身處”太空的空間站如何與地面“交流”？這就需要一系列“不一般”的信息傳輸設備。
此次中國電科八所為夢天試驗艙配套了千兆/萬兆光模塊、光纜、光纜組件。依托這些產品，各種圖像、語音、指令、數據等信息得以在空間站各艙間以及天地之間實現高質量的雙向高速傳輸。
中國電子科技集團公司第八研究所航天組件工程中心負責人高澤仁介紹，這一整套信息傳輸設備穩定性高、傳輸速率高，極大地提升了信息傳輸質量和速度。“例如我們可以在之后回傳的視頻里，清晰地看到航天員的動作細節等，地面工作人員與航天員的通話也更穩定更清楚。”
據中國載人航天工程空間站系統總指揮王翔介紹，千兆/萬兆光模塊是我國空間站信息系統上水平跨越式發展的核心元器件。依托這些產品，海量的實驗數據、高清圖像得以在空間站與地面實現高速數據信息傳輸，以及天地通話、視頻互連、太空授課和航天員出艙活動。
那么如何實現艙內外數據互通互連呢？這就需要穿艙光纖發揮作用了。艙外光纖要能夠耐高低溫、抗輻照，具備多重環境適應性的能力。“我們針對光纖材料結構，通過大量實驗，進行重新設計、改造和優化，解決了空間站艙外抗輻射大規模光互聯等一系列難題。”高澤仁說，因為中國空間站計劃在軌運行超10年，還需讓光纖在該環境下具備“長壽命”屬性。
另一個關鍵難題，則是穿艙光纖帶來的氣密封問題。“艙外屬于真空，艙內則是常溫常壓。光纖雖穿艙，但艙體仍需保證密封。”高澤仁介紹，經過多年研發，團隊成功解決了空間環境下氣密封的難題，在為空間站內外傳輸數據開辟直達通道的同時，保證了艙體的完全密封狀態。
中國電子科技集團公司第八研究所研制的穿艙光纖連接器，成功突破了航天長壽命抗輻照光纖關鍵技術，解決了空間環境下氣密封及空間站艙外抗輻照光互連難題，實現了空間環境下各艙間海量數據的傳輸，保證航天員及空間站平臺安全，成功履行了空間站海量數據傳輸和交互的重任。
03從源頭優化，空間站艙段“運輸專列”這樣護航
長征五號B運載火箭作為“空間站艙段運輸專列”，自空間站建造工程實施以來，已成功托舉天和核心艙、問天實驗艙。此次夢天實驗艙的發射任務，也由長征五號B傾力擔綱，成功打響我國空間站“T”字基本構型組裝的收官之戰。其中，中國航天科技集團有限公司八院承擔了長征五號B運載火箭4個助推器的研制工作。
長五B是中國載人航天工程的新生代主力火箭。從產品實現入手，設計、工藝兩手抓，八院長五B助推器型號兩總歷時2年，帶著各系統主任師對所有單機生產及全箭總裝工藝進行了全面審查，將可優化項目一一進行閉環落實。設計人員“駐扎”生產現場，收集生產過程中一線人員提出的建議和意見，持續進行“源頭”優化。
比如，在每個助推器的兩側各有一條長約18米、寬0.2米的細長罩子，用于保護導管和電纜。在推進劑加注后及火箭飛行過程中，箭體承受載荷產生一定變形，細長保護罩也會隨之產生形變。經過充分仿真驗證后，設計人員采用增加分段面的形式，直接提高其軸向變形補償能力，確保在加注后及飛行過程中，能夠維持現有的氣動外形，讓穿行其中的導管和電纜安全可靠地工作。
“中國空間站從這里飛向太空，這是文昌航天人的驕傲！”廣大航天工作者自豪地表示。據了解，這是我國載人航天工程立項實施以來的第25次飛行任務，也是長征系列運載火箭的第446次飛行。如今，隨著中國航空航天的發展，也給航空和航天導線帶來了重要的發展機遇。目前，航天器、飛機用低頻信號電纜和動力電纜主要使用交聯乙烯-四氟乙烯共聚物電線電纜和聚酰亞胺復合繞包線，聚酰亞胺復合繞包線憑借其耐輻照能力、耐高溫性、質量等優勢，也在民用航空領域逐步取代交聯乙烯-四氟乙烯共聚物電線電纜。黨的二十大報告指出，基礎研究和原始創新不斷加強，一些關鍵核心技術實現突破，戰略性新興產業發展壯大，載人航天、探月探火、深海深地探測、超級計算機、衛星導航、量子信息、核電技術、新能源技術、大飛機制造、生物醫藥等取得重大成果，進入創新型國家行列。線纜行業正以自己的行動助力國家航空航天事業的強國之路。
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