今天是太空與您相伴的【第1847期】
近日,在習近平總書記給中國航天科技集團有限公司空間站建造青年團隊回信一周年、到航天科技集團參加主題團日活動十周年之際,中央廣播電視總臺央視《面對面》欄目采訪了航天科技集團五院總體設計部型號副總設計師黃震、一院一部緊固件室副主任馮韶偉,展示了航天青年追逐青春理想,勇擔重任,發奮圖強,為建設航天強國貢獻青春力量的經歷。
黃震:讓中國人在月球上
踩腳印、插國旗
▲ 總臺央視《面對面》欄目采訪黃震
『我們做的每一件事情都是前人沒有做過的,我們隻想每天去突破一個關卡,每天都在自己的理想道路上前進,並不會覺得枯燥』
剛入職時,黃震就趕上了神舟八號與天宮一號要進行交會對接。
當時,神舟八號為了完成和天宮一號的交會對接,就必須在天宮一號軌道面經過發射點後的一定時間內,準時點火起飛,否則就需要消耗很多的推進劑來修正兩者之間的軌道面偏差。
黃震接到的第一個任務就是計算神舟八號的發射窗口,『組織交給我一個非常重要的工作,我就全力以赴地去做好它,其他的事情不去想』在當時,作為一個新員工來說,黃震用一個詞總結,那就是『無知無畏』。
載人航天工程有三大基礎性技術,分別是載人天地往返、航天員出艙活動以及交會對接,神舟八號和天宮一號的交會對接挑戰的就是最後一項基礎技術。
『那個時候整個團隊所有人都在一個大屋子裡面,所有的事一塊討論、一塊研究』黃震說。
為了解決編程的難題,黃震一邊看編程方面的書籍,一邊學坐標系轉換,一邊設計算法,一邊了解火箭的彈道,還要一邊了解交會對接的方案。
在每一個方面,他都找相關的人學習,找不同的專家請教,按照自己的理解一條一條地寫代碼,最後終於把程序成功編寫出來,取得了良好的效果。
2011年11月,神舟八號載人飛船發射升空,並與天宮一號精確完成交會對接,全年無休、全年沖刺的努力在那一刻得到了回報,『所有人都起跳、擁抱、歡呼、抱著痛哭,那是我第一次感受到勝利的喜悅,感受到航天精神融入骨血裡的那種榮譽感和民族的自豪感!』黃震說。
2013年,黃震接到新任務——研制中國新一代的多用途飛船,未來既可以用來登月也可以登火。
當時,黃震的團隊平均年齡不到30歲,全都是一些年輕人。
2020年5月,經過7年的嘔心瀝血和精心打磨,黃震和他的團隊研制的新一代載人飛船試驗船開展在軌試驗。
單從返回高度來說,試驗艙要從高度8000公裡外的軌道直接返回,而此前神舟載人飛船,大多是從400-500公裡的高度返回,這一次距離直接放大了20倍,返回高度越高,飛行的速度就越快,再入大氣層時,摩擦產生的熱量就會越高,對船體以及飛船的各項參數的考驗就愈加嚴苛。
此外,試驗艙在返回地球進入大氣層時,艙體會快速減速升溫,溫度可達到2000攝氏度以上,同時,由於被等離子體包圍會出現通訊中斷現象,進入所謂的黑障區,在黑障區裡,地面收不到任何遙測信號,這意味著在最危險的時候,黃震他們卻對試驗艙一無所知。
黃震坦言當時已經達到了心理焦慮的頂峰,『全部都靠飛船自己去搞定了,我們也看不見、摸不著、還幫不上忙,這一分鐘像一年一樣長』
為了避免風險,黃震和他的團隊在任何一個時間、任何一個事件上,都會將所有可能的預案制成預案卡,把每一個有可能發生的事件、有可能采取的措施全部都記在這個卡上。
『我們在執行任務的時候,手裡面都會有很厚很厚的卡片,幾百張。
我們拿這個卡片的時候,每過一個飛行動作就會撕一張。
每撕一張焦慮感就少了一層,到最後全部撕完的時候我們就成功,就歡呼』黃震說。
2020年5月,新一代載人飛船試驗船從高度8000公裡以上的軌道直接成功返回,並準確降落在預定地點,落點精度達到『10.8環』。
這也得益於黃震和他的團隊采用的一種新的數學算法——預測校正法,這種控制算法可以瞄準目標一直跟蹤,不停修正,大大提升了落點的精度。
黃震及其團隊成員用7年時間實現了中國新一代載人飛船技術的飛躍,使中國具備了開展載人登月的條件之一。
如今,黃震又開啟了研制月面著陸器的新征程。
黃震介紹,要完成載人登月,需要兩個非常重要的飛行器,一個是飛船,負責從地球到月球軌道之間的往返的擺渡運輸;還有一個是飛行器,也就是月面著陸器,負責從月球軌道到月球表面之間的往返運輸。
月面著陸器的研制將補上載人登月的最後一塊拼圖,它可以帶著航天員,讓中國人在月球上踩腳印、插國旗,挖回來科學研究的礦石,也可以做很多有意思的嘗試。
『我覺得月球是一個充滿夢想的大舞臺。
我參與研制月面著陸器,我們會把夢想帶到月球上』黃 震驕傲地說。
馮韶偉:出手就要高水平
▲ 總臺央視新聞《面對面》欄目采訪馮韶偉
2003年,楊利偉搭乘中國第一艘載人航天飛船神舟五號遨遊太空天地往返,震撼到了煙臺少年馮韶偉,當時讀高二的他自此迷上了火箭。
2010年馮韶偉報考了航天科技集團一院的博士,畢業後進入一院一部工作。
當時正是中國長征五號火箭研制的關鍵時期,長征五號承擔的是中國大火箭的使命和定位,當時仍在規劃中的天宮空間站、嫦娥五號、天問一號火星探測器等『重量級』深空探測任務,都要依靠長征五號火箭發射完成。
馮韶偉進入的正是長征五號的研發團隊,他被委以重任,成為整流罩分離部分的負責人。
整流罩作為運載火箭的重要組成部分,可以為航天器提供有效的保護,以免其承受高速氣流帶來的各種不利影響。
但火箭發射到達一定的高度時,整流罩要實現和箭體順利分離。
整流罩分離被稱為長征五號B火箭獨有的四大關鍵技術之一。
『內心當時非常忐忑,加班加點是很正常的事情,也形成了團隊氛圍,一個事情大家商量著來,一堆人湊在一起把工作極致優化,或者幾個人把自己的想法瞬間就開始迭代了』馮韶偉回憶:『當時型號領導都比較包容,創新就面臨著失敗,給我們提出一個理念,不怕失敗,但失敗之後一定要找到原因,讓我們第一敢闖,第二闖的時候一開始想好預案,想好這些機理是怎麼來的,整個團隊活力非常強』
包容失敗,才能鼓勵創新。
一群平均年齡不到33歲的年輕人,在經過連續不斷地大腦風暴和反復論證後,提出了一個不同於既往的思路。
『我們提出了一個比較激進比較大膽的想法,突破了傳統的設計理念,當時有很多不同的意見』馮韶偉回憶:『但我們覺得既然要對這個火箭負責,為什麼不能夠把一些精簡的設計理念,或者比較先進的設計理念、仿真優化的方法放到裡面呢?當時型號其實也面臨著減重的需求,所以各個系統都在優化』
對於火箭工程師來說,火箭本身的重量是一個敏感而值得警惕的要素,因為火箭每重一公斤,就意味著將來要發射的衛星的載荷就必須輕一公斤,好的火箭不僅要求運載發射能力強,還要重量輕。
而馮韶偉和他的團隊所提出的整流罩分離方案,也同時降低了不少重量。
馮韶偉認識到,如果說把我們這些理念擴充到現在的設計方法裡,對於後續火箭來說也有更多的借鑒和影響的價值。
未來我們可能還會有更長的整流罩研制,如果還是因循守舊的話,將來可能會面臨各種難題,所以當時毅然決然往下走。
『當時我們的主任設計師也是現在一部主任特別力挺我們,說我支持你們這個想法,但要做到能能說服別人。
我們說服他之後,他帶著我們去找型號總師匯報,一步一步慢慢走到現在』
當時,火箭整流罩已經有一個按照傳統設計理念設計的方案,且方案設計評審已經過了。
要改這個方案,馮韶偉說,就相當於在初樣設計時,你把方案拿出來告訴別人,這個設計沒有我的設計好,但別人是按照標準規范設計的,反而是自己的設計方案沒按照標準規范來。
所以,當時他和團隊面臨的壓力很大。
經過3次地面驗證,2020年5月5日,長征五號B火箭在海南文昌發射場點火升空,成功地將中國新一代載人飛船試驗船送入太空。
在此次飛行任務中,保護載人飛船的整流罩以教科書般的姿態綻放。
『原來都說臺上一分鐘,臺下十年功。
實際上我們這個就是臺上一秒鐘,臺下十年功的感覺』馮韶偉回憶:『我們設計的東西雖然是為了讓它拋掉,讓它不要在鏡頭裡出現,不要成為主角,但是我們覺得能夠為主角綻放它本身應該綻放的光芒,也是我們自己的價值。
所以當整流罩分開那一剎那,整個大廳裡邊的掌聲我現在都沒忘掉』
除了中國規模最大整流罩可控分離,同樣是在2020年5月5日這次發射中,馮韶偉同時還負責了國際現役最大規模星箭安全分離技術。
如今,馮韶偉已經是一院一部緊固件室的副主任,榮獲了『中國青年五四獎章』。
馮韶偉介紹,一部有一個比較好的傳統——傳幫帶。
『從前輩身上我學到最多的就是奉獻和踏實。
我的導師也一直提醒我,對技術一定要有敬畏之心,除非把它充分摸透了,否則你設計出來的東西一定是有問題的,我覺得這些理念也適用於現在我們帶隊伍,只要出了手,出了室裡,那就代表室裡的專業,就代表我們的最高水平』
來源 | 中國航天科技集團
編輯 | 閆宇航
校對| 劉鑫蕊
郵箱 | [email protected]