2022年11月1日4時27分，隨著夢天實驗艙與(yu) 天和核心艙、問天實驗艙在太空緊緊相擁，中國空間站在軌建造階段的最後一個(ge) 艙段，配齊！中國空間站將雄闊壯美且匠心獨具的總體(ti) 設計傑作繪就於(yu) 無垠的太空中，書(shu) 寫(xie) 下載人航天三十載崢嶸歲月中又一濃墨重彩之筆。航天人牢記習(xi) 近平總書(shu) 記給空間站建造青年團隊回信囑托，再一次用成功向祖國報告！

　　秉承中國航天事業(ye) 奠基人、五院首任院長錢學森提出的係統工程思想，曆經30年載人航天之路、十餘(yu) 年空間站研製之旅，航天人將“建造太空家園”的心中宏圖，繪成手中藍圖，終用智慧和汗水鑄成重器，彪炳史冊(ce) 。重器背後，是中國空間站係統獨具特色、渾然天成的總體(ti) 設計，是對我國航天器係統設計的又一創新跨越，閃耀著中國智慧，昭顯著匠心之美。其中，航天科技集團五院作為(wei) 我國空間技術的總體(ti) 院、空間站係統的抓總設計研製單位，發揮著無可替代的作用。

　　奇思妙想繪未來

　　源自總體(ti) 設計的戰略觀

　　“結果源自開頭，起點通往終點”，五院空間站係統總指揮王翔認為(wei) ，對於(yu) 係統工程實踐來說，科學思想先於(yu) 工程實踐，而這正反映了我國建設空間站立足當下、著眼長遠的戰略觀。在空間站這樣一個(ge) 空前複雜的係統工程中，總體(ti) 設計是“龍頭”和“命脈”，一切工作皆肇始於(yu) 此，歸結於(yu) 此。

　　回到夢開始的地方。“建造太空家園”築夢之初，我國空間技術經過數十載的工程實踐，形成了一整套係統工程方法，積累了豐(feng) 富的經驗，但卻被國際空間站拒之門外，麵臨(lin) 技術封鎖、關(guan) 鍵器部件禁運等嚴(yan) 峻形勢和多重約束。如何把多個(ge) 大型航天器在軌合理、高效地組裝起來？如何低成本、高效益地實現長期在軌穩定運行？如何打破國外封鎖、自主創新地突破關(guan) 鍵技術？……一連串空前的難題擺在五院總體(ti) 設計人員麵前。

　　“必須獨立自主，靠中國人自己的力量建成空間站！”五院空間站係統總設計師楊宏堅定地認為(wei) ，“要依靠自立自強打破封鎖，通過增強頂層設計，瞄準前沿係統謀劃，提出適合我國國情的組裝建造方案。”他帶領五院總體(ti) 設計團隊，秉持“1+N=1”的設計理念，以“規模適度、留有發展空間”為(wei) 設計思路，踏上了巧思釋放、活力湧流的設計之旅。最終，他們(men) 創造性地提出“利用艙段交會(hui) 對接和轉位機械臂進行平麵轉位、研製大型組合機械臂並與(yu) 航天員協同進行艙外大型設施構建”方案。這一獨具中國特色的總體(ti) 設計方案，可以使我國在沒有航天飛機等大型運輸工具的情況下，完成積木加桁架混合構型的大型空間站在軌組裝建造。

　　從(cong) 理想走向現實，需要以科學、統一的技術體(ti) 製來有力地組織。於(yu) 是，“一個(ge) 係統總體(ti) 、三個(ge) 艙段總體(ti) 加上一套專(zhuan) 業(ye) 分係統團隊”的工程組織架構如宏偉(wei) 的建築拔地而起，撐起了“整體(ti) 統一”的管理，使天和、問天、夢天三個(ge) 艙段的通用化率達80%，促進了係統方案優(you) 化。係統設計與(yu) 工程管理深度融合，相得益彰。

　　藍圖繪就，穩步鋪展。在天和與(yu) 問天組合形成“L”字形後，夢天的就位，使三艙構成一個(ge) 可靠的“T”字形“核心組合體(ti) ”，成為(wei) 空間站的基本部分，將為(wei) 巡天光學艙等後續擴展艙段奠定堅實的基礎。未來，還能夠在機械臂的輔助下進行擴展艙段的組裝，形成“十”字形、 “幹”字形等擴展構型，可謂千變萬(wan) 化。“然而，變化的過程和結果都來自設計，萬(wan) 變而不離其宗。”王翔總指揮說。

　　天地人和融為(wei) 一

　　源自總體(ti) 設計的整體(ti) 觀

　　天地人並生，萬(wan) 物合為(wei) 一。古人講求“天地人和”，把整個(ge) 宇宙看做一個(ge) 大係統。這樣穿越時空的智慧，在空間站係統的總體(ti) 設計中體(ti) 現得淋漓盡致。從(cong) 全局謀劃一域，以一域服務全局——通過在眾(zhong) 多約束條件下創造最大價(jia) 值的總體(ti) 設計，天、地、人三大要素交相輝映，融為(wei) 相互聯係、相輔相成的有機整體(ti) 。

　　先看天上。組成空間站的各個(ge) 艙段和來訪的飛船都是獨立的飛行器，對接後形成組合體(ti) ，以“最強大腦”對整個(ge) 空間站進行統一控製和管理，保證各艙段和飛行器動作協調，資源統一優(you) 化使用。為(wei) 了真正合而為(wei) 一，除了在結構上完成交會(hui) 對接，還要讓信息係統和能源係統相互聯接，確保動態並網、能力共享，“神經”和“血液”暢通無阻。此外，通過熱控流體(ti) 回路，熱量也實現了跨艙傳(chuan) 輸、相互兼容。三艙互聯互通，且具備跨航天器的係統重構能力，整體(ti) 性能大幅超越了各航天器功能的簡單集合，這在國際上尚無人做到。而這也刻印著總體(ti) 設計人員仰望蒼穹、匠心閃爍、接續奮鬥的身影。

　　在地麵，五院建設了一個(ge) 與(yu) “天宮”等比例的物理空間站，並采用數字孿生技術創建了數字空間站，共同形成了“天-地-數字”三站協同的新型運行模式，用飛行數據實時驅動並開展在軌狀態預測、趨勢評估，以紮實的基礎能力做到一路護航。五院還抽調骨幹成立了一支飛控隊伍，從(cong) 天和核心艙發射前夕開始，他們(men) 就一直堅持三班倒、連軸轉的“空間站作息”，24小時不停地監控天上的狀態，一絲(si) 不苟、默默守護。一年多來，這支隊伍經受住了各種複雜在軌構型和各類任務的重重考驗，已身經百戰，具備了過硬的本領，將為(wei) 後續長期在軌運營任務提供可靠支撐。

　　人，是空間站係統裏具有決(jue) 定性的要素。不論是最開始設計空間站，還是每次任務全過程，五院設計團隊都會(hui) 和航天員進行充分的溝通，將以人為(wei) 本的理念貫徹到底。一方麵，從(cong) 航天員的需求出發，通過設計不斷提升舒適性和便利性，打造一個(ge) 讓航天員身體(ti) 健康、心情愉悅的太空之家。幹淨整潔的艙內(nei) 環境、掃碼識別的物資管理係統、天地雙向視頻、智能廚房等等，都蘊藏著設計師們(men) 的精巧構思和大量心血。另一方麵，確保航天員的安全是首要任務，在設計之初就要係統地將安全性、可靠性考慮充分。航天英雄楊利偉(wei) 在首次飛天前對總體(ti) 設計人員說“我信任你們(men) ”，這句話在五院人看來既是最棒的肯定，也是最重的責任。“人為(wei) 天地客”，在中國空間站工程中，天地人實現了和諧共處、相互成就。

　　敏銳洞見解難題

　　源自總體(ti) 設計的辯證觀

　　空間站係統的總體(ti) 設計，既有胸懷宇宙萬(wan) 象、馳騁天地間的酣暢淋漓，也曾屢遭“大象在瓷器店裏跳舞”的棘手難題，更有橫刀立馬誓要守住的底線紅線。而這一切，都被總體(ti) 設計人員以發展的眼光和辯證的思維及早洞見並巧妙化解了。

　　早在空間站任務起步之初，楊宏便意識到，關(guan) 鍵核心元器件一定是製約空間站長期可持續發展的瓶頸。秉持以國家重大型號引領基礎技術突破的觀點，他帶領技術團隊駐紮元器件研製一線攻關(guan) ，一舉(ju) 突破了550萬(wan) 門宇航用元器件的技術瓶頸，解決(jue) 了核心元器件“卡脖子”問題。此舉(ju) 不僅(jin) 實現了對進口元器件的全部替代，打破了封鎖壁壘，而且迫使某國際元器件巨頭公司主動遵從(cong) 我們(men) 的標準生產(chan) 產(chan) 品。目前空間站係統核心元器件已實現全部國產(chan) 化，真正將主動權掌握在自己手中。

　　“創新建站、科技建站”，五院堅定地走科技自立自強之路，於(yu) 數年前提早布局，打造了宇航智造工程空間站示範項目，打通了研製過程全周期、全三維的模型數字化流程，開辟了新型數字化研製模式，使研製周期縮短了30%。團隊執著地追求卓越、集智攻關(guan) ，攻克了可爬行機械臂等一係列擁有自主知識產(chan) 權的關(guan) 鍵技術，在發供電、物資循環利用效能和運行經濟性等關(guan) 鍵性能指標上實現了超越，使一個(ge) 又一個(ge) 中國奇跡炫舞太空，散發著耀眼的創新光芒。

　　麵對係統可靠性的難題，五院人致力於(yu) 以高質量、高效率、高效益全麵發展的方式開展總體(ti) 設計，潛心鑽研、匠心獨運，創立了在軌航天器安全性、可靠性、維修性“三性融合”的綜合工作體(ti) 係。這種不中斷飛行、化繁為(wei) 簡的維修設計，在各種約束條件下，實現了整體(ti) 係統優(you) 化和功能增強。

　　空間站建造工程是發揮新型舉(ju) 國體(ti) 製優(you) 勢的典型案例。在以習(xi) 近平同誌為(wei) 核心的黨(dang) 中央堅強領導下，我國航天事業(ye) 健全完善全國大協作、大攻關(guan) 的係統工程體(ti) 係，空間站研製團隊得以科學地組織跨行業(ye) 、跨學科的集智攻關(guan) ，聯合全國數千家單位、數萬(wan) 名科技工作者大力協同。舉(ju) 國鑄重器，重器始乃成。中國空間站建造無疑是新時代集中力量辦大事的生動範例。

　　習(xi) 近平總書(shu) 記在黨(dang) 的二十大報告中指出，“加快實施創新驅動發展戰略”、“加快實現高水平科技自立自強”、“加快建設航天強國”。麵向新征程，五院人將牢記習(xi) 近平總書(shu) 記給空間站建造青年團隊回信囑托，將更多壯美的傑作書(shu) 寫(xie) 在太空中，為(wei) 實現我國航天科技高水平自立自強再立新功。我們(men) 相信，以“創新+匠心”的總體(ti) 設計賦能美好太空家園的圖景，將在更多的空間技術領域得到充分的演繹和生動的展現。(央視網)

　　稿件由央視網與(yu) 中國空間技術研究院共同策劃