6月17日9时22分，我国神舟十二号载人飞船发射成功，举国欢庆！

       15时54分，神州十二号采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口，与此前已对接的天舟二号货运飞船一起构成三舱（船）组合体，全国人民欢欣鼓舞！

       神舟十二号载人飞船作为中国当之无愧的大国重器，是无数航天人心血与智慧的结晶，也是我国先进的科学技术的集大成者。随着我国科技水平不断提高，神舟飞船自身的设备及零部件也在不断进行升级换代，产品的技术成熟度、质量与可靠性也随之提高。

       那么，为了保障可靠性及安全性，神舟十二号载人飞船应用了哪些先进研发技术及理念呢？

防呆设计，不让错误发生

       航天员在太空中的工作之一是完成舱内组装和维修。为了让航天员的维修和组装工作能够更加高效地完成，设计师们在“防差错设计”上下了不少功夫、想了不少办法，从标志、颜色、外形等方面对要维修组装的设备、线缆和插头采取了一些措施，确保航天员在太空操作时“不看错、不误操作”。

       解读：“防差错设计”也叫防呆设计。防呆（日语：Poka-yoke；英语：Fool-proofing）概念由日本丰田汽车公司的新乡重夫（Shigeo Shingo）提出，之后传播至全世界。防呆是一种预防矫正的行为约束手段，通过采用自动作用、报警、标识、分类等手段，让操作者不需要花费注意力、也不需要经验与专业知识即可直接无误地完成正确的操作。防呆设计可以避免使用者的操作失误造成机器或人身伤害（包括无意识的动作或下意识的误动作或不小心的肢体动作）。日常生活中就有一些采用了防呆设计的产品，如USB插头。只有当USB插头插入方向正确时，USB插头才能够插入到USB接口中。

DFMEA，为所有可能发生的故障制定预案

       航天科技集团五院神舟飞船总设计师贾世锦介绍，“我们对整船所有的设备可能出现的故障，应该说都进行了一个分析和梳理。针对每个识别出来的可能发生的故障现象，我们都制定了相应的故障预案，而且故障预案我们都在地面做了一个充分的验证。我们预案都有几百种。”

图源：央视新闻

       解读：在设计和制造产品时，FMEA（Failure Mode and Effects Analysis，设计失效模式与影响分析）是一种以预防为主的可靠性设计分析技术，该技术的应用有助于企业提高产品质量，降低成本，缩短研发周期。它实际上是FMA（故障模式分析）和FEA（故障影响分析）的组合。它对各种可能的风险进行评价、分析，以便在现有技术的基础上消除这些风险或将这些风险减小到可接受的水平。根据应用的阶段不同，FMEA可分为DFMEA、PFMEA等。DFMEA中的D代表Design，指研发，是由设计工程师针对产品本身采用的一种分析技术；PFMEA中的P代表Process，指过程，是由负责制造、装配等的工程师主要采用的一种分析技术。

       为达到最佳效益，DFMEA应在一个设计概念形成之时或之前开始，并且在产品开发各阶段中不断地改善，并在图样加工完成之前结束。其评价与分析的对象是最终的产品以及每个与之相关的系统、子系统和零部件。需要注意的是，DFMEA在体现设计意图的同时还应保证制造或装配能够实现设计意图。DFMEA不是靠过程控制来克服设计中的缺陷，但其可以考虑制造或者装配过程中技术的、客观的限制，从而为过程控制提供了良好的基础。

       PFMEA以最大限度地保证各种潜在的失效模式及其相关的起因、机理已得到充分的考虑和论述，主要针对制造过程而言，包含设备、机器、工具、工作站、生产线、制程、治具等。PFEMA是改善顺序的依据，需要确认制造和装配的失效原因与制程变异，找出管制及改善方法，同时确认制程潜在的失效模式及影响。

冗余设计，保障设计的可靠性

       航天科技集团一院长征二号F火箭总指挥荆木春介绍，“我们组成火箭的最基础的材料和元器件都是我们国家最好的元器件和原材料。比如说一个产品一个单机认为可靠性不够的话，我们会把它并联起来进行冗余使用，那么飞行过程中如果一个产品出现问题的话，我们另一个产品能够顶上去。”

图源：央视新闻

       解读：“将产品并联起来冗余使用”是指采用冗余设计，又称余度设计技术，是指在系统或设备完成任务起关键作用的地方，增加一套以上完成相同功能的功能通道、工作元件或部件，以保证当该部分出现故障时，系统或设备仍能正常工作，减少系统或者设备的故障概率，提高系统可靠性。关键控制系统中，比如卫星控制系统、飞机及机场控制系统、铁路控制系统等，对系统的可靠性有苛刻的要求。在这些系统中，所有组件都要求有冗余设计，包括任何硬件及软件环节，要求任何单点故障不影响系统正常运行，即使是关键节点故障，系统中其他部分也要求具备基本的应急功能。

       事实上，从媒体资料中我们可以知道，神舟十二号载人飞船不仅从设计可靠性上、可维修性上下功夫，提升产品的可靠性与安全性，还采用了自主故障诊断识别与处置系统、设置逃逸塔等手段来保障航天员的生命安全。另外，神舟十二号载人飞船还采用诸多先进技术，来方便航天员在太空的工作与生活。比如，航天员将在七自由度机械臂的支持下，首次开展较长时间的出舱活动，进行舱外的设备安装、维修维护等操作作业。中国空间站采用“移动WiFi”，航天员可以和地面人员电话及视频沟通。空间中还创造了一个智能家居生活空间，让航天员能够舒适生活。

       神舟十二号载人飞船升空，是我国载人航天工程立项实施以来的第19次飞行任务，也是空间站阶段的首次载人飞行任务。神舟十二号载人飞船的成功发射，是我国载人航天事业实现跨越发展的有力证明，也表明中国正在以令人惊叹的速度稳步迈入航天大国的行列！

参考资料：
适应性改进 “神十二”飞船更可靠更安全
神舟十二号载人飞船，你想知道的，都在这里