日期:[2022年07月25日] -- 智慧生活报 -- 版次:[A3]
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中国智慧造就“世界现役在轨最重”

  问天实验舱集平台功能与试验载荷功能于一体,块头、分量与北京地铁13号线一节列车车厢差不多,这个全世界现役在轨最重的单舱主动飞行器是如何造出来的?

内外双筋壁板
  问天实验舱由工作舱、气闸舱、资源舱三部分组成。气闸舱对重要承力结构件的要求很高,经过论证,研制人员决定采用承力能力更高的内外双筋壁板结构。
  从单筋到双筋,难度不仅仅是翻倍。外筋在外面,看得见,好操作,内筋在圆柱面内部,不仅不好操作,还要浑然一体,因此要求很高。经过反复分析测试,工艺人员提出了一种设计:先分再拼,装配时避开内筋位置,再进行产品的压弯成形,最终得出了优化的压弯成形轨迹,设定了合理的成形路径和压弯工艺参数,内外双筋壁板顺利实现精密成形,满足了设计需求。
空间曲线焊缝
  问天实验舱有一个为航天员出舱使用的舱门,舱门的门框由焊接工艺方式连接,是典型的空间曲线焊缝,要求焊接变形小、质量高。
  从平面到空间,从直线变曲线,焊接难度呈指数级增加。问天实验舱产品焊接厚度增加到了5毫米,研制人员手工焊接时需要一层一层地焊,热量输入大,产品尺寸不易把握,焊接后结构应力大,无法满足空间站长期在轨运行的可靠性要求,唯一的办法是攻克空间曲线自动化焊接技术。
  研制人员经过攻关、测试,设计了可柔性变化的焊接工装,既满足了自动化焊接的功能,又保证了空间曲线轨迹的可靠连接,顺利完成了密封舱舱门门框的焊接,各项指标均符合设计要求。
加热管路三维曲面
  问天实验舱的舱壁加热管路作为舱体“太空防护衣”,是贴合舱体内壁的温控层,用于确保舱内维持适宜的温度。
  实验舱结构增大对舱壁加热管路的研制提出了挑战:大空间意味着加热管路数量要增加,且管路布局的整体走向呈空间三维结构。为此,加热管路截面被设计成“Ω形”,其与舱体内部要高度贴合在一起,以便于温度的灵敏控制。
  为此,研制人员创新提出了“柔性分区+整体成形”技术,即以管路三维曲面高精度制造贴合于实验舱舱体的内表面。 本报综合