2021年，名副其實的載人航天“超級年”。

4月29日，我國空間站的“第一塊積木”天和核心艙順利就位；5月29日，天舟二號貨運飛船發射成功并實現與核心艙的滿分對接；6月17日，神舟十二號載人飛船成功發射。不到兩個月，我國載人航天領域已經圓滿實施了三次重大發射任務，是前五年發射任務量的總和。

“當前，飛船研制、發射、飛控任務接續實施，交叉并行，實施密度之高前所未有。”中國航天科技集團八院載人航天工程載人飛船、貨運飛船系統副總指揮顧側峰告訴記者，這對八院飛船型號的研制任務提出了前所未有的要求和挑戰。

這次神舟十二號載人飛船研制中，上海航天八院承擔了飛船的電源分系統、對接機構分系統、推進艙結構與總裝、測控通信子系統、總體電路分系統推進艙電纜網及三艙配電器等研制任務。可以說，這艘空間站建設階段的“關鍵之船”，烙下了深深的上海印記。

數年一艘到一年多艘的跨越

從神舟一號到神舟十一號，先后突破了從無人到有人，從出艙活動到交會對接，從短期在軌試驗到中期駐留停靠等核心技術，一艘具有中國特色的飛船已成為中國載人航天的閃亮名片。

根據規劃，我國將在2022年前后建成屬于自己的空間站。建造期間，將陸續發射4艘載人飛船往返天地，執行空間站關鍵技術驗證與建造任務；后續空間站建成后，每年將會有多艘飛船往返運送航天員進入空間站，進行長期有人照料運營。

顧側峰說，“飛船任務環環相扣，任何一艘船不容出現重大質量問題，對飛船產品的高質量生產、高效率交付提出了極高要求。”

“載人航天，人命關天”，小到一個器件，大到整船試驗，上海航天研制團隊進行了周密細致的規劃，以極其嚴肅、極端認真、極度負責的態度對待每一個部件、每一個產品、每一個流程的更改。以飛船型號八院產品來說，抓總研制的產品涉及72臺/套，如何保證各階段的產品質量，是進行大批量投產工作的關鍵。

為此，飛船項目辦早在2016年開始制定產保大綱和產保流程，提前識別出飛船各研制階段的上百個風險點并嚴格把控；在生產過程中，安排專人對強制檢驗點、關鍵檢驗點進行檢查管控工作，確保“零缺陷、零故障、零疑點”；產品驗收時，除了對產品實物進行細致檢查外，還對生產過程中產生的所有文件資料進行一一核查。

以飛船推進艙艙體結構的驗收工作來說，“我們會對每個艙體的外觀、多余物以及其他影響性能的關鍵環節進行檢查確認，比如逐個確認整個艙體共計近700螺釘的擰緊力矩和防松，確保每一個產品不帶隱患上天。”推進艙結構主任設計師歐紅旗如是說。

對接機構成就太空之吻

這次神舟十二號飛船將完成與天和核心艙的快速交會對接。

神舟載人飛船自執行任務以來，已順利開展10次對接動作，其中包括5次載人對接。在一次次成就“太空之吻”的背后，上海航天研制的對接機構已經憑借其可靠穩定的優越性能，提前一步邁入了產品化的進程。

“我們計劃每年投產5到6套對接機構，在滿足飛行任務需求的同時，還能保證一定的存量。”805所對接機構分系統主任設計師姚建說，這基于上海航天研制團隊在天舟貨運飛船在軌飛行驗證成果基礎上，提出的載人飛船與貨運飛船對接機構產品通用的方案。不僅大大節省了研制成本，還完善了部組件組批投產的機制，有效提高了雙線作戰的效率。“以往從生產、總裝到試驗，一套對接機構交付使用需要10個月，現在僅需6個月。同時，組批意味著有源源不斷的產品進行交付，一旦有臨時發射需求，我們也具備在最短時間內實現總裝測試并投入使用的能力。”

此次8噸的神舟載人飛船與30多噸的天和核心艙組合體相遇，如何確保對接平穩至關重要。對接機構研制團隊首次在載人飛船對接機構上安裝了可控阻尼器，用于吸收兩個航天器在對接過程中產生的巨大能量。姚建說，對接機構可以緩沖上萬牛的撞擊力，不僅可以有效減輕對接過程航天員的不適感，還可以對對接機構實現有效保護。

神舟十二號與天和核心艙前向對接口實現剛性連接后，兩個航天器之間會形成一個“密不透風”的通道，方便航天員穿過，因此對接機構要連得可靠、連得緊密；同時，對接機構還要保證在任何情況下，都要“斷得干脆”，特別是神舟十二號將首次度過長達3個月的載人停靠期，任何風險都容不得忽視。

但在太空中，由于沒有空氣的阻擋，當兩塊金屬放置的距離過于接近時，兩塊金屬就會自動焊接到一起，這種現象就被稱為“冷焊”。中國航天科技集團八院載人航天工程載人飛船、貨運飛船系統副總設計師張崇峰透露，為了避免“太空自動焊接”的情況，研制團隊在對接機構上噴涂了一層特殊設計的“保護膜”，從而起到阻隔和潤滑的作用。

確保飛船可靠能源供給

2021年，中國將相繼實施2次神舟飛船發射，從之前的3年1艘，到如今的1年2艘，且此次航天員在軌駐留時間長達3個月。如何在穩定地提供能源供給的情況下，保障航天員安全返回？離不開上海航天打造的電源系統。

從神舟十二號飛船開始，上海航天電源分系統完全建立并引入了產保概念。研制團隊編制了分系統產保大綱，各單機形成獨自的產保實施細則，成立了一支專門的產保隊伍，由領域產保副總師領銜，下設不同型號的產保工程師，參與產品從設計到交付整個流程的質量保證。

同樣是從神舟十二號飛船開始，電源分系統自產品設計階段，增加了一些特色工作，如開展包括可靠性安全性、風險控制等在內的6個專項的再設計再復核再確認，如梳理所有的關鍵環節，形成9個關鍵環節的控制清單。

此次在神舟飛船與空間站天和核心艙成功對接后，神舟飛船會經歷最長19天的大面積遮擋周期，面臨太陽電池翼被遮擋、自身不能發電的情況。

不要緊，中國空間站上有一群“樂于助人”的“中國好鄰居們”，這時，空間站的其他成員將“慷慨解囊”，熱情“送電”。“整個空間站系統，電源的能量是可以互相傳動的，神舟飛船可以接受來自核心艙的并網供電。并網供電的源頭很多，可以來自核心艙，可以來自貨運飛船”，上海航天電源分系統副主任設計師唐筱介紹，“根據飛船的能量平衡情況按需并網，并合理安排儲能蓄電池組在空間站停靠期間的充放電管理措施，可以適應長期的遮擋工況。”