天宮動力能源艙南京晨光造

　　“天宮一號”在太空已經遨游了一天，在軌道上跑了10多圈。這期間，它已經轉換了兩次“身姿”，成功變軌兩次。

　　“天宮一號”每變軌一次就要消耗一次能量，這些能量都裝在動力能源艙里。和之前的“神舟系列”不同的是，“天宮一號”裝“燃料”用的設備是可以拉伸、收縮，還可以反復加注重復使用的“魔力盒”。而負責打造這個“魔力盒”的是中國航天科工集團公司四院南京晨光集團公司，為了研制這個“魔力盒”，專家們花費了10年工夫。

　　□通訊員 李國寶 快報記者 胡玉梅 安瑩

　　手風琴式的設計：

　　能屈能伸，燃料可反復加注

　　這個“魔力盒”的專業名字叫大型燃料貯箱膜盒，它是為“天宮一號”工作提供動力的空間推進系統中的關鍵部件。專家說，天宮一號進行變軌、和“神八”對接時候需要消耗很大的動力，而且，“天宮一號”工作運行時間很長，需要持續不斷的運行動力做保障，這就需要非常龐大的燃料供應，這些燃料就裝在貯箱膜盒里。

　　大型液體燃料貯箱是載人航天二期工程的五大關鍵技術之一，而膜盒是該貯箱的核心部件，屬國內首創，國際上也僅有少數國家掌握此項技術。南京晨光集團公司高級工程師施云鵬說，此前我國的運載火箭都有類似技術，但不論是固體的、還是液體的都是一次性的，而“天宮一號”的貯箱膜盒實現了可反復加注、重復使用的目標，這項技術的突破和掌握，使只能在一定時間內運行的飛船變為長期在太空運行的“工作站”。也就是說，當空間站貯箱膜盒的燃料排放到一定程度需要補充時，由地面發射貨運飛船，將燃料帶入太空，在與空間站對接后，實施膜盒燃料的加注，如此反復，達到空間站長期在太空運行的目的。當然，燃料的排放極其緩慢，一次加注后，它能使用很長時間。

　　“貯箱膜盒的外表結構像手風琴的風箱，只不過手風琴風箱是長方形連接，而貯箱膜盒是圓形膜片連接。”為什么外觀要設計成手風琴一樣呢？施云鵬說，首先燃料動力能源艙和燃料之間如果有空隙，就會晃動，影響“天宮一號”在太空的飛行，手風琴式的設計使得膜盒的容積隨燃料的排放和加注而壓縮變小、伸展變大，并且沒有空隙。

　　超強耐腐蝕性：

　　劇毒燃料貯存多年不會起變化

　　施云鵬介紹，膜盒的容量很大，燃料的利用率很高，它在耐腐蝕性方面的要求極為嚴格。“神舟系列發射，燃料都是現發射現加注；但‘天宮一號’不一樣，要在太空遨游兩年，要保證在燃料膜盒里存放兩年完好無損，自然對膜盒的耐腐蝕性提出了挑戰。”

　　據介紹，“天宮一號”隨身攜帶的燃燒劑是偏二甲肼，氧化劑是四氧化二氮，它的特點是技術成熟、價格低廉但腐蝕性強，有劇毒。對此，施云鵬拍著胸脯保證：經過數年的研究，燃料存放在膜盒里數年也不會發生什么變化，很安全。

　　十年磨一劍：

　　攻克三大技術難題

　　別看膜盒要裝很多的燃料，而且還能拉伸收縮，但膜盒很薄，只有幾張紙厚。“焊接的時候，很容易破洞，有縫隙……”施云鵬說，貯箱膜盒的這項技術僅少數幾個國家掌握，中國在此前是空白，“有點像蒙起眼睛走路，一路過來很艱難。”

　　施云鵬說，研發膜盒一共20多個核心人員，從2001年至今，10年來他們解決了三個大難題。首先，用幾張紙厚的鋼板加工出大直徑的環形膜片，并且要保證精度要求，難度很大；其次，加工所用工藝裝備沒有可以參考的先例，設計制造工裝的難度很大；第三，確保產品質量的關鍵：如何保證焊接工藝的穩定性。經過科研團隊和全集團的努力，最終這些難題都被一一攻破。

　　“有的時候，感覺沒辦法進行下去了，但大家沒有放棄，終于研發成功了。看著‘天宮一號’在天上運轉良好，我們真的很開心。”施云鵬說。

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