上海航天人为天宫二号提供多项重要技术创新

　　天宫二号是在天宫一号目标飞行器备份的基础上，根据任务需要改装研制而成。此次，中国航天科技集团上海航天技术研究院承担了天宫二号电源分系统、对接机构分系统、测控通信子系统、总体电路（电缆网）、资源舱结构及总装工作。

　　为了满足任务需要，上海航天技术研究院早在2012年初就与合作伙伴一起，就天宫二号空间实验室资源舱如何开展有效载荷搭载试验，开展了一轮集同设计，通过布局重新设计实现载荷设备布局安装，赋予更多的内涵和不同的特质。

　　 应用推进剂补加技术：

　　此次任务重要技术创新点

　　应用推进剂补加技术是此次任务的重要技术创新点，货运飞船将通过空间实验室新增的推进剂补加系统实现这一功能，为未来航天员在空间站中长期驻留提供保障。为此，上海航天技术研究院在承担的空间交会对接机构上，特别增加了液路浮动断接器及补加管路的安装接口，并在资源舱增加了补加推进剂管路，以实现增压气体和推进剂在补加系统中的流动。

　　由上海航天技术研究院研制的空空通信设备，在天宫二号、“神舟十一号”之间架设起无形的通信之桥，实现了两个飞行器间的信息互通、指令共享，保证了交会对接的成功进行。USB应答机在地面和飞行器间拉了一根无形的“线”，实时监测着飞行器的距离、方位和速度信息。遥测设备是飞行器的“家庭医生”，实时监测着飞行器的“生理状态”，可以将数字图像/话音和其他数据通过高速通信、数传、天线设备传回地球。遥控设备接收来自地球的各种指令或控制数据，控制着飞行器上仪器设备的各种动作，让地面科研人员能够在几百公里之外控制着天宫二号和“神舟十一号”的一举一动。

　 　“幕后英雄”资源舱：

　　提供所有动能和电能

　　“天宫二号空间实验室是在天宫一号备份目标飞行器的基础上改进研制而成的，采用实验舱和资源舱两舱构型。”中国载人航天工程货运飞船系统副总师查学雷说，“实验舱大家比较熟悉，出现在电视画面中航天员太空驻留的部分便是，相对而言，资源舱是不为人知的‘幕后英雄’。”

　　天宫二号资源舱顾名思义是整器能源的缔造者，由上海航天技术研究院805所抓总研制的，身高3米多，腰围接近3米，是个上下一般粗的大家伙。它的个头比实验舱矮，但是却为天宫二号提供所有的动能和电能，航天员维持生命的氧气也储存在这里。

　　为了适应任务的变化，资源舱进行了多项改进设计，与实验舱一起全力保障天宫二号空间实验室的各项任务：接受载人飞船和货运飞船访问，考核验证航天员中期驻留、推进剂补加等空间站相关关键技术，并开展航天医学、空间科学实验和空间应用技术试验，以及在轨维修试验和空间站技术验证试验。

　　“改进研制并没有想象的那么容易，需设计师、工艺师、总装、吊装、电装、精测、检验各工种密切配合。”资源舱机械总体主任设计师欧阳文说，“打个比方，就像装修毛坯房和改装二手房，改装的麻烦更多，况且天宫二号还是局部改装，实现新功能的同时不能影响原有功能。”

　　总装设备近150台/套

　　天宫二号资源舱总装设备近150台/套，空间应用系统载荷设备数量比天宫一号增加数台/套，在不影响原有设备安装状态前提下，只能见缝插针，既要保证设备装得下，又要保证同一套系统内设备间电缆等长。

　　改装涉及到在舱体上钻孔、切削等机械加工操作，第一步需要把资源舱上设备、热控多层、电缆、管路、报废的支架全部拆除，然后在舱上钻孔，安装支架，最后把沿用的管路和设备、电缆、新增的管路和设备、热控多层等重新安装到舱上。

　　正样产品如此大规模的改装动作，设计师、工艺师和总装工人都是第一次遇到。“当时，天宫二号资源舱内外已喷涂热控黑漆和白漆，比较脆弱，尤其是白漆，容易脱落、受污染且无法修补，改装中的钻孔、切削是否会对热控漆产生影响？如何保护？”中国载人航天工程载人飞船系统副总师庄越一脸严肃，“大量新增的设备对舱体的动力学性能有什么影响？新的布局下的电磁兼容性如何？改装中的多余物如何控制？是否还有其他未曾预料到的风险。”

　　虽然设计师为改装工作制定了详细的改装方案，采取了严格的风险控制措施，但是实际改装中还会碰到无法预知的问题。“最后，我们决定通过改装初样天宫一号结构热控资源舱，来一次全面的摸底。”查学雷说，“我们进行了支架拆除、管路拆除、设备拆除、单舱振动试验、整器力学试验、EMC试验等共计20项技术验证工作，为正式改装积累了经验。”