天舟一號：二妞，你的快遞即將送達！

　　三天前，在行駛2.5個小時後，我被垂直運至中國文昌航天發射場發射區。現在我正坐在發射臺上，今晚聽候指令攜物出發。説句實話，此時此刻我的心情很複雜，有點激動，也有點緊張。

　　對了，忘了做個自我介紹。我叫“天舟一號”，是一名大家既熟悉又陌生的“快遞員”。或許你會問為何用這兩詞來形容自己的職業，其實原因很簡單：快遞員幾乎天天和大家打交道，所以熟悉，但你見過太空“快遞員”嗎？

　　4日17日拍攝的長征七號遙二運載火箭與天舟一號貨運飛船組合體局部。

　　我是中國首個太空“快遞員”

　　2011年，我進入名為“中國航天科技集團公司五院”的快遞公司。那時我的名字還叫“貨運飛船”，直到2013年，我才有了“天舟”這個正式代號。

　　話説，我能當上太空快遞員，還得益於中國載人航天工程“三步走”戰略中載人空間站工程。未來，我們要建造長期有人照料的空間站，就需要輸送航天員所需的生活、工作物資、空間站運轉所需的推進劑。

　　在去年中秋月圓之夜，二妞（身份證姓名為“天宮二號”），乘坐中國長征二號FT2火箭抵達了她的新家——距地球393公里的太空。隨即，二妞也成為我國首個真正意義上的太空實驗室。就像汽車需要加油一樣，空間站今後要長期在太空工作也需要物資，於是我這個快遞員就應運而生。

　　作為太空“快遞員”，我既承擔了為二妞“加油”和運輸貨物的重擔，還負責將未來空間站裏的廢棄物帶回大氣層燒燬。當然，我工作最大的亮點還是，在達到二妞住所後，完成太空在軌推進劑補給，即人類通俗稱謂的“太空加油”。你可千萬不要小看這個工作，據説掌握了在軌推進劑補加技術的國家目前只有俄羅斯和美國，其中，實現在軌加注應用的只有俄羅斯。

　　當然，快遞僅是我工作的一部分內容。當一名太空快遞員還需要更多的“本事”。比如，在運輸貨物的同時，我還將最大限度地發揮平臺效能，用搭載的幾十台載荷設備在太空開展十余項載荷試驗，實現“一次飛行、多方受益”的目標。

　　説句實話，這些工作做起來並不簡單，需要掌握專業技能才可將工作做好，而掌握這些技能並非朝夕之功。在過去整整六年的時間裏，我苦練太空快遞員技能，經歷了上千小時測試驗證，經受了上百次大型試驗考核。終於在今年2月13日，我結束培訓，成為一名合格的太空快遞員。

　　4日17日，長征七號遙二運載火箭與天舟一號貨運飛船組合體在垂直轉運中。

　　我肚大能容，快遞貨物保證“安全”

　　我身高10.6米，體寬3.35米。從外觀上看，我的構造類似于天宮一號，都是由大直徑的貨物艙和小直徑的推進艙組成，但這只是表像。其實，作為裝運太空快遞包裹的快遞員，我的突出特點就是有個“大肚子”，運送6噸多貨物不在話下。

　　6噸或許只是一個數字，6噸貨物的體積或許你也沒有精確想像。那麼，我就幫你做個假設。如果一個蘋果半斤重，6噸就有24000個蘋果；如果一個成年人體重120斤，6噸就有100個人。媒體曾這樣評價我，“上行載貨比優於國際現役貨運飛船”。這也從側面表明，讓我快遞貨物既經濟又實惠。

　　做完這組假設，你會讚嘆我是個大力士。你會問為何我有如此這般高效運載能力？嘿嘿，答案就在於我有兩個“絕招”設計。

　　絕招一：簡約而不簡單的貨架

　　我的“大肚子”猶如一個倉庫，橫橫豎豎搭放著和普通書架類似的貨架。這可不是一般的貨架，它們採用了一種基於蜂窩板、碳纖維立梁的梁板結構，形成大量的標準裝貨單元，傳力效果好，結構與貨物重量比達到8%。同時，貨架還採用適用於蜂窩板的預埋封邊梁方法，巧妙地消除蜂窩板結構銳邊，既避免劃傷人手，又解決了邊緣薄弱、易破壞的的問題。

　　為了能更多的運載貨物，我的設計師還精心設計了一種大承載輕量化預埋結構，既能適應傳統剛性結構安裝，又能適應柔性束縛帶的連接承載。經過測試，三個這種預埋結構就可以承載一台豪華轎車。此外，大承載貨架結構與密封艙主結構的連接環節也是結構設計一大亮點，碳纖維結合鋁合金的設計，避免了在軌環境下內壓載荷對結構造成的破壞。這一項項先進、便利的技術成就了高效承載的貨架結構，保證我能穩固地運送貨物。

　　絕招二：適應多種貨物的貨包

　　有了高承載能力的貨架，並不能保證在往太空運輸時不損壞貨物。這次我運輸的貨物種類包括精密的儀器設備和宇航員用品，這些都是不能被磕碰的物品。於是，保護性良好的“快遞包裝”作用就凸顯出來。

　　“快遞包裝”設計過硬不行，容易對貨架進行磕碰，過軟也不行，不能有效保護貨物。為了確定貨物綁扎方式，設計師開動腦筋，想出了一種綁扎方式和內部泡沫的設計。因此，工程師在設計“快遞包裝”時，對那些敏感的電子器件、機械硬體系統以及其它生活物資等通常採用“軟包裝”或類似方法來實現裝載、運送。

　　“軟包裝”是什麼樣子的？這種“軟包裝”與傳統的硬連接不同，它是包裹在泡沫或氣囊袋裏面，再一起固定在貨架上，而不是直接與運載工具的內部貨架結構相連接。由於“軟包裝”為裝載對象提供了一個柔軟的、高阻尼的、分佈式系統的支撐，可以獲得一個高度隔離/減振的載荷環境，減少了“投遞”過程中，不必要的損耗。從而能讓我將空間科學實驗設備和生活用品順利地送入太空，同時支持和保障空間站具備開展較大規模實驗與應用的條件。

　　4日17日，長征七號遙二運載火箭與天舟一號貨運飛船組合體在垂直轉運中。

　　36台發動機助我完成快遞運輸任務

　　在解決了運輸物品“安全”問題，動力問題就成了工程師必須面對、解決的一道艱巨任務。

　　在快遞車上，工程師給我裝有25N、120N、150N、490N四種不同推力量級共36台發動機，他們通過默契的配合，力保我在太空飛行速度是子彈飛行速度8倍的情況下，能夠實現“俯仰有度，動靜自如”。

　　作為飛船的動力源泉，每一台發動機的工作精確與否，都關係著整船的飛行任務能否順利完成。我的運載量大，這就要求發動機工作時間和工作次數需要成倍增加，這也就意味著發動機可靠工作的裕度下降。如何在較短的研製週期內，大幅提高各發動機的工作可靠性，就成了擺在工程師面前的又一道難題。

　　經過充分論證比較，工程師們決定對於25N、120N、150N發動機的技術狀態進行適應性改進設計，在不改變性能的前提下，降低發動機工作溫度，這是一個“牽一髮而動全身”的改動。由於發動機工作涉及霧化、燃燒等複雜的物理化學過程，是一個世界性的難題，不僅需要理論分析和倣真計算，還需要大量的試驗驗證。工程師們並沒有因此心生倦怠，而是凝心聚力，迎難而上。在他們堅持不懈的努力下，我的各級系統均採納了發動機的改進方案，滿了型號總體提出的技術要求。

　　在確保可靠性的基礎之上，為實現我更優的工作性能，工程師們還提出了採用高性能的第二代490N發動機。歷經10年時間，第二代490N發動機突破了7項關鍵技術，實現了490N發動機的更新換代。第二代490N發動機在我身上使用，不僅工作次數提高了10倍之多，而且密封性能更高，所有的技術指標完全滿足我太空快遞運輸貨物的任務需求。

　　説了這麼多，都是我這個太空“快遞小哥”的自我情況介紹。現在，我更期待我成功地執行第一次任務，因為這不僅意味著攻克了不少技術難關，更意味著中國乃至世界載人航天史上又一新的里程碑。（文/于子茹，孫維、劉峰對此文亦有貢獻）

　　（原標題： 天舟一號：二妞，你的快遞即將送達！）