4月3日,王曙群(左二)给团队成员讲解对接机构组件的装配要领。新华每日电讯记者张建松摄

在太空中,两个航天器的对接被形象地称为“太空之吻”,其中关键设备是对接机构。近年来,从神舟八号到神舟十一号、从天宫到天舟,我国航天器在太空共经历7次飞行试验考核、圆满完成13次交会对接试验任务。所有的对接机构均由中国航天科技集团上海航天设备制造总厂生产,该厂的特级技师王曙群是对接机构的总装组组长。

从技校毕业的普通钳工起步

49岁的王曙群,从小动手能力强。1989年从技校毕业后,成为新中华机器厂(即现在的上海航天设备制造总厂)一名普通钳工。每天,他跟着师傅单培林在钳工台上学习錾削、锉削、锯切、画线、钻削等各种技能,这些是生产精密仪器设备必不可少的手艺活儿。

当年,厂里经济效益不是很好,很多人都说“造导弹的不如卖茶叶蛋的”,不少人辞职下海,年轻的王曙群也曾有过迷茫彷徨。慈爱的单师傅看在眼里、急在心里,语重心长地对他说:“不管做任何工作,都要学会在工作中自我规划和思考。哪怕只是一个小小的钳工,也要想清楚自己今后的目标,是继续扎根在工人岗位好好干下去,还是干脆去寻找更适合自己的方向?”

单师傅还经常拿“钻头大王”倪志福等工人楷模,鼓励王曙群说:“在工人的岗位上同样可以有一番作为。关键是要做一行爱一行,不仅基本功要扎实,更要耐得住寂寞,很多工作都是从拧好一颗螺丝开始的。”

师傅的谆谆教诲使王曙群豁然开朗,他决定跟随师傅的脚步,潜心钻研技能,扎根航天制造。1996年,上海航天设备制造总厂专门针对工龄在10年以上的职工举办高级技工培训班。当时,王曙群工作才7年,原本没有资格,但由于在中级工考试获得全厂亚军,领导破格让他进了高级培训班。

这是他人生中一次难得的机遇。因为,就在培训班举办的时候,厂里接到了航天器对接机构的研制重任,王曙群和其他的高级技工一起参加到研制任务中。

在太空中,将两个航天器对接起来形成一个“组合航天器”的对接技术,是人类载人航天活动的一项关键技术。当时,世界载人航天领域使用的对接机构有两大类:一类是美国航天飞机的“异体同构周边”式对接机构,另一类是俄罗斯和欧空局ATV飞船上的“锥-杆”式对接机构。

瞄准世界先进水平,我国研制团队决定采用“导向板内翻式的异体同构周边式构型对接机构”。对接机构所有的仪器设备都安装在周边,中间留一个直径800毫米的入孔通道,宇航员和货物通过通道运送。

这是一项全新技术,许多问题都是以前从未遇到的。例如,对接机构如何保证两个飞行器相撞时,既不撞坏、又不弹开,软硬适度?在同一个机构上,如何保证许多相互矛盾的动作(如推-拉、合-分等)组合在一起,具有高可靠度,如何实现系统集成?此外,最重要的,要保证两个航天器对接以后成功分离,让航天员能平安返回地球,如何在地面上模拟天上微重力环境,进行对接分离过程的充分实验?等等。

艰巨的任务、全新的技术,激发了王曙群内心深处很想有一番作为的激情,他如饥似渴地学习,积极主动琢磨创新,很快在团队中脱颖而出。初生牛犊不怕虎,刚开始,他信心满满地想:“理论与实践总需要一些时间去融合,再难啃的硬骨头,最多一两年肯定能做出来。”

让他万万没有想到的是,这块难啃的硬骨头,一啃就是16年。16年来,他和团队成员常常整天都“泡”在生产车间里,每天只能见到一次太阳,早上上班时有阳光,晚上下班时天已经黑了。16年来,面对对接机构上的无数个难题,一个个绞尽脑汁的解答、一次次失败后的归零,也渐渐把他从年轻气盛的青年人,磨砺成坚忍不拔、沉着冷静的中年人。

成功总装对接机构的大国工匠

在上海航天设备制造总厂的展示厅,王曙群带领团队成员研制的我国第一台对接机构工程样机,静静陈列在展示台。这个圆柱状精密复杂的仪器内部,有118个传感器、5个控制器、上千个齿轮轴承、18个电机和电磁拖动机构、数以万计的零件和紧固件。2011年10月,就是这款对接机构让“神舟八号”和“天宫一号”,在万众瞩目中,首次成功进行了“太空之吻”。

“我儿子是1997年出生的。那时,我刚刚开始研制对接机构。每次看到这台工程样机,就好像看着自己的另一个孩子。可以说,陪伴这个孩子的时间,比陪伴我儿子的时间长得多,付出的精力更是不可同日而语。”王曙群说。

他带领团队成员赋予了“这个孩子”极其精巧高超的对接与分离本领。在太空中,当两个飞行器的速度、位置、姿态、偏差等参数满足条件后,两个飞行器就停止控制,让它们根据惯性进行碰撞对接。

整个对接过程大约需要十分钟时间,共分为“相撞、捕获、缓冲、校正、拉进、拉紧、密封、刚性连接”等8个环环相扣的步骤,最终让两个航天器在太空中“天衣无缝”地对接起来。

2011年,在“神舟八号”和“天宫一号”在太空首次交会对接之前,王曙群和团队成员在地面的模拟实验环境中,共进行了1101次对接试验、647次分离试验。就在对接机构在进行最后一项热真空试验过程中,发生了无法解锁分离的问题。

当时,现场所有的技术人员反复分析,列出了所有故障模式,也找不到原因。王曙群凭着丰富经验,很快将问题定位在锁驱动中的一根传动轴上,判定该轴已经断裂,且是由于试验设备过载造成的。此后,果然得到了事实验证。故障得以迅速排除,保证了“天宫一号”如期发射。

从2011年开始,我国航天陆续经历了7次太空交会对接试验考核、圆满完成13次交会对接试验任务,王曙群带领的“航天空间机构工作室”团队,也先后完成了论文15篇,申报专利5项,为企业培养了42名高级工人、17名技师。而最让王曙群自豪的,是对接机构实现了完全的自主可控。

“99%以上的设备都是我们自己掌握核心技术的,我们的产品现在去交会对接,可以达到一百分。”王曙群说,“我们永远是在探索未知的世界,但这就是我们的梦想。航天人有一句名言:我们的征途是星辰大海,我们的探索永无止境!”

如今,王曙群的团队不仅承担对接机构的任务,还投入到了月球车、卫星系统以及后续空间站众多机构的研制中。

培养航天人才的良师益友

近年来,王曙群获得了全国、省部级荣誉和表彰共20多项,成为我国航天领域的“大国工匠”,但他依然保持着质朴的初心。逢年过节,总不忘去看望师傅单培林,更不忘用师傅当年教诲自己的爱心,教诲年轻人。

他将自己多年一点一滴积累的经验整理出来,总结提炼出一套基于精准对接、筑梦空间的“五零三化”的卓越质量管理模式,荣获2018年中国质量奖提名奖,是中国航天科技集团唯一获此殊荣的一线班组。

王曙群坚持“人才复制”计划。2018年,他的班组成为上海航天技术研究院唯一一个技师比例突破80%、“双师”(工程师、技师)比例达18%的技能型班组。

他还敢于给年轻人压担子、为他们担责任。在月面巡视器(即“玉兔”号月球车)的研制任务中,王曙群选择了班组里基本功较好、干活比较踏实的路爱忠作为负责人,同时大胆启用了3位90后年轻人,作为月球车的主操作。

他将自己工作经验倾囊相授,向他们讲解月面巡视器产品的移动分系统、结构分系统装配中的难点、重点和易犯错的地方,通过“传、带、帮”,手把手地引导年轻人的型号装备技能更快成长。

在月球车试验阶段,需要模拟月面上的高真空、高低温、太阳光照、宇宙辐射、低重力、地形地貌等环境,进行长达2个月,24小时不间断的模拟试验。

实验室里,堆积起来的火山灰有一栋三层小楼那么高,上面设置了许多大小不一的沙坑、岩石等地形地貌；月球车在“月面”上开展移动、爬坡、越碍、拍照、土样分析等多项试验。

由于火山灰模拟的“月面”土质较轻且很松散,踩上去就会尘土飞扬。试验人员必须穿上防静电服,佩戴防尘的口罩、护目镜,戴着橡胶手套,全副武装。