他們,將「天神」送入太空

航太事業是系統工程,離不開千千萬萬航太人的辛苦付出。到底有多少人在為中國的航太事業奔忙,誰也無法給出一個準確的數字。我們只知道,這個隊伍是龐大的,這個隊伍裏的人熱愛他們的事業,珍視手裏的每一份產品、每一次任務,這才有了那麼多次的成功。

10月17日,神舟十一號飛船成功發射,並於19日與9月15日發射的天宮二號空間實驗室實現成功對接,這是我國載人航太任務的新篇章。

這次任務中11位普通的航太人,他們是航太大軍中的一員,他們在自己的崗位上做著平凡而不普通的工作,正是無數個他們撐起了中國的航太偉業。

柏林厚(天宮二號總體主任設計師):攻克天宮二號「延壽」難題

2011年,在天宮一號目標飛行器執行任務時,天官二號就已佇立在北京航太城的總裝大廳裏。2011年到2016年,時隔5年之久,飛行器上的零部件是否還能可靠應用、性能穩定,是一個問題。整器更換設備面臨著成本高、牽涉面大等問題。為了降低研製成本,柏林厚帶領他的團隊開始尋找影響每一台設備壽命的「敏感元素」,通過識別和克服這些元素,為設備延壽。

以控制力矩陀螺為例,這是控制航太器在軌姿態的重要設備。經過分析發現,控制力矩陀螺中存在著特別怕濕的化學成分,濕氣是影響它壽命的一個敏感因素。研製人員就對控制力矩陀螺進行了密封保存。在柏林厚的帶領下,研製人員對天宮二號上的近300台設備進行了「壽命影響因素」分析,分門別類地做試驗、做調研,制定具有針對性的「延壽」方案,延長了設備的使用壽命。

李喆(天宮二號主管設計師):讓天宮二號變得更好

「每一天,不管用什麼方式,我都會變得越來越好。」這是李喆的座右銘。

在天宮二號完全具備正樣狀態的產品上進行改進,實現中期駐留、推進補加等功能,其難度不亞于重新設計一艘新的載人航天器。李喆利用木桶原理解決中期駐留能力問題、採用模組化理念與推進分系統共同確定補加模組化配套、從無到有地確定在軌維修方案,一系列創新性的工作之後,以李喆為第一完成人的天宮二號總體設計方案出爐。

設計工作完成後,李喆又全身心投入到了天宮二號總裝現場和測試現場的技術狀態管理工作中,首次系統分析液路浮動斷接器安裝精度體系,建立液路浮動斷接器浮動能力模型,首次摸清天宮二號微振動水平,首次掌握有效載荷設計方案。

薑旭(天宮二號總裝組組長):從不停歇的「發動機」

無論何時進入天宮二號總裝大廳,都能夠看到整齊有序的辦公桌,整潔的總裝工位和全神貫注的總裝人。這就是天宮二號班組。而班組的「發動機」正是有著源源動力的班組長 薑旭。

與工藝、設計、檢驗等人員討論問題、研究對策;閱讀圖紙、工藝及技術文件;在工位上,在實驗艙內埋頭苦幹,薑旭的工作事無巨細。從實驗艙內外裝拆設備,到熱控多層、內裝飾的設計製作,從吊裝指揮到看板簽署,他樣樣做得有板有眼。特別是對各種工具及車輛的使用和性能,薑旭有著獨到的理解。例如,別人看到一個螺栓,可能需要去比對來選擇棘輪、扳手的大小尺寸,而薑旭則能夠準確而迅速地找到正確的工具,使工作進行得更順暢,效率更高。

趙亮(天宮二號熱控主任設計師):助力熱控系統華麗轉身

天宮二號新增大熱耗壓氣機設備,提供適宜的散熱條件成為保障推進補加技術驗證的關鍵;新增30多台空間科學實驗與技術載荷,佈局分散、熱介面複雜且控溫需求差異大。趙亮帶領團隊對整器紛繁複雜的狀態進行了熱控適應性調整,經過大量的分析和協調,多方反復迭代優化,確定了資源代價最優的熱控改造方案,熱控系統「舊貌換新顏」,既適應於「新」需求,又兼顧了「舊」約束。

根據正常型號研製流程,天宮二號進行了大量技術狀態更改,需重新進行整器初樣熱平衡試驗驗證。然而,型號研製的時間要求,難以允許開展這一大型系統級試驗。迎難而上,趙亮帶領熱控團隊充分利用天宮一號已有在軌資料充分修正熱分析模型,完全依靠熱分析完成了天宮二號熱控設計驗證,大大節省了試驗費用,縮短了6個月的研製週期,為天宮二號研製進度爭取了極大的主動。經正樣熱平衡試驗一步直接驗證,各項溫度指標均符合要求,試驗結果與熱分析結果吻合良好。

蔡彪(天宮二號GNC主任設計師):不放過蛛絲馬跡的「判官」

在載人航太隊伍裏,蔡彪是80後,又是位「航太老兵」。說他是「老兵」,不只因為他「航齡」長,還因為他在技術上老到、成熟。

在酒泉衛星發射基地,從地面設備展開調試到分系統設備裝器恢復以及整器電測,每一個環節,蔡彪都帶領團隊認真操作,嚴格把關,堅決避免出現操作錯誤等低層次錯誤;對於測試資料,蔡彪帶領大家一個一個判,一個一個比,不但要判斷是不是滿足要求,還要判斷跟各階段資料相比是不是有變化,從蛛絲馬跡中捕捉分系統狀態的細微變化,力求做到「心中有數」。在他的帶領和嚴格要求下,GNC分系統在總裝恢復階段和整器電測階段,高效高品質完成了各項工作,未發生任何質量問題。

張福生(神舟十一綜合測試指揮):載人飛船的「體檢醫生」

從神舟九號到神舟十一號,張福生參加了載人飛船全週期測試工作。針對神舟九號開始的手控交會對接任務特點,他為太空人乘組設計了手控交會對接、人控正常撤離、人控緊急撤離等測試用例,覆蓋了在軌任務期間的全部手控模式;設計了故障對策預案、緊急疏散程式,保障了航天員安全。

從神舟十號開始,張福生擔任飛船的測試指揮,主要負責載人飛船AIT階段綜合測試。如果把「綜合測試」當做是對飛船上天前的全面體檢的話,張福生就是體檢醫生。他負責地面測試系統設計、測試方法設計、測試過程的組織實施。從每一艘神舟飛船完成三艙總裝交付電性能測試,到火箭點火升空,張福生需要帶領他的測試團隊為這艘飛船加電測試達到1000到2000小時。

在神舟十一號任務中,綜合測試技術向前邁進了一大步,張福生的綜合測試團隊首次在載人型號中應用了自動化測試平台,該平臺由中國空間技術研究院載人航天總體部研發,通過自動化程式來代替傳統的人工指令發送和資料判讀工作。張福生和他的團隊總結並繼承了以往神舟飛船的成熟用例和判據經驗,結合神舟十一號新的任務特點,開發設計了500多個自動化測試程式,將程式單元進行了元素化設計、建立了最小執行模組庫,並通過模塊間復用,減少了重複設計的風險,固化了測試用例。如果將飛船測試比喻成體檢,那麼,他們一共設計了500多項體檢專案。

張舸(神舟十一號飛船總裝操作指揮):總裝工作的「螺絲釘」

在飛船總裝過程中,需要在視線不可見的區域完全憑藉感覺盲操作安裝直徑只有3毫米的螺釘,由於艙內空間有限,螺釘安裝最小操作間隙只有不到1釐米,並且操作人員必須在身體扭曲將近180度的「瑜伽式」狀態下完成安裝,這對總裝人員技能水準提出了極高要求。

面對這一挑戰,張舸在模擬艙內不厭其煩地反復練習:練體能,讓身體在扭曲狀態下不動不抖;練技能,讓螺釘精准到位,不掉不偏;練精准,讓螺釘緊固力矩一步到位。一遍不達標就再來一遍,一天不達標就加班苦練。那段時間,張舸幾乎絕大部分空閒時間都用在了攻克這一操作難題上。功夫不負苦心人,現在張舸在螺釘盲操作中,可以做到身體穩如雕塑,微小螺釘安裝「一次成」,緊固力矩「一把准」。

在神舟十一號任務中,需要完成共計40餘冊各類總裝工藝中規定的1181道工序,涉及工步數超過15000步,落實到工步動作更是高達近80萬次。但就是這80萬次操作,一次都不能錯。張舸與總裝工藝人員一道,將所有的總裝操作進行量化控制,單就螺釘緊固這一項工作,張舸就梳理並記住了所有需緊固螺釘的個數、每顆螺釘的擰緊力矩、螺釘緊固順序、力矩按分級施加還是一次性施加……每一個細節都做到了「以資料為綱」,絕不允許出現任何差池。張舸說:「總裝工作沒有『差不多』,只有心中有『數』,才能手下有准

嚴琪(神舟十一號飛船中繼終端副主任設計師):追求完美保品質

神舟十一號載人飛船中繼終端技術要求檔初稿到西安分院之後,作為分院總體設計人員首先是要消化技術檔的內容和要求。嚴琪逐字逐句地閱讀和消化,最終在這丨分技術檔上修改批註了139處有疑義的地方,並將批註的檔返回到總體。當型號總體看到這份批註的文件時,被嚴琪認真細緻的工作態度震住了。

在嚴琪看來,總體的很多工作涉及到大系統層面,作為分系統或者單機研製單位元,在產品研製過程中的仿真、驗證等層面,要儘量去幫助用戶。在技術檔確定的過程中,作為研製單位,在滿足總體用戶要求的基礎上,要站在用戶的立場上,對用戶沒有想到,但有可能影響產品研製的要求,替用戶考慮周全。這樣做的目的就是交付高品質、放心可靠的產品。

賈賀(神舟十一號回收著陸分系統副主任設計師):移動的「百科全書」

2016年3月,神舟十一號回收著陸分系統進入到最為關鍵的環節,AIT大廳裏正在進行分系統傘艙內正樣產品的總裝。作為分系統不可測試專案之一,每艘船的傘艙內裝配都關係到飛行任務的成敗。

工作伊始,賈賀就會同有經驗的專家和精通傘艙裝配的老師傅一起預想裝配的各個環節,對裝配使用的每一個螺絲釘、每一個工具都再三確認。他還針對每一個裝配步驟製作了確認表格,明確了每一步的輸入和輸出狀態、照相點及關鍵控制需確認的環節。返回艙裝配現場,他拿著神舟十號裝傘圖冊和神舟十一號的裝配要求仔細比對,一絲不苟地確認著狀態。工作完成後,他連續熬了4個晚上製作出了神舟十一號130餘張裝傘圖冊,這些圖片體現了裝傘步驟的每一個細節,為分系統細化不可測試環節的控制留下了珍貴可依據的記錄,這些圖片量比神舟十號多了幾乎一倍。

同事這樣評價賈賀:「他只關注『行不行』,從不考慮『難不難』」。對賈賀而言,啥困難在工作面前都不是事兒。接觸過賈賀的人,都為他廣博的學識所嘆服:不管是電腦編程、電子技術、降落傘技術,還是火工、結構設計以及數學理論,只要對工作有用的他都會去學,「簡直就是一本移動的百科全書」。

羅毅欣(神舟十一號結構機構分系統火工品主管):是管家,也是詩人

神舟i一號結構機構分系統火工品主管可不是一個普通的崗位,由於火工品基本全部是航天器的單點產品,一發失效,整星失效。雖然火工品技術管理工作針對的大多是成熟產品,但絕不僅僅是下發投產任務等待驗收那麼簡單,其精髓在於整個研製流程中的品質監督與把控。

2014年,神舟十一號艙段間數種關鍵火工裝置需要投產新品,而這些火工裝置的上一次投產日期還是在七年以前。七年以來,承制單位經歷了數輪改革,隱患問題凸顯:裝配試驗基地搬遷、工裝設備損壞老化、一線老師傅相繼退休,繼任人員經驗不足。如果無視這些問題,只為了趕進度盲目投產,將會帶來巨大的品質風險。

羅毅欣意識到了這一切,通過識別產品裝配與試驗中可能存在的風險點,有針對性地制定了風險控制措施,形成了關鍵火工裝置的產品保證專題方案,明確了承制單位崗位人員培訓、工裝設備清理、操作練兵,設計人員下廠跟產等要求,並得到有效實施。針對練兵、跟產環節所發現的問題隱患,制定了相應的品質控制措施。最終使神舟十一號產品生產所有風險得到了有效的控制,順利通過驗收試驗考核並交付總體。

工作上,羅毅欣是一個能挑重擔能幹細活的多面手;生活上,他熱愛詩歌文學。天官二號和神舟十一號相繼發射成功後,他忍不住賦詩一首:「道是怡然不羨仙,起仰寰宇已有年;一朝潛龍終出海,扶搖直上耀九天。」

李志宇(神舟十一號GNC分系統測試指揮):讓太空人放心的「教員」

載人航太二期有了人控交會對接需求,對控制器應用軟體導航計算和控制功能的要求顯著提高,李志宇發現原有產品的運行速度和存儲空間都無法滿足軟體需求。面對棘手難題,他邊查閱大量技術資料尋找思路,邊與方案和產品設計師密切溝通協調,並創新性地分別從硬體和軟體兩方面提出更改方案,經過周密驗證,更改方案得到總體批准,成功解決了多種硬件限制條件下的複雜軟體實現問題,圓滿交付第一版具有完善的人控交會對接功能的應用軟體。

為了能夠讓太空人更好地完成人控交會對接任務,他負責組織實施了三次航太員手動控制技能培訓。作為太空人的教員,他對人控系統的瞭解可謂如數家珍。通過精心備課、試講,輔以上百次的各種複雜工況下的人控交會對接體驗,他在給航太員授課時自信地說,「請放心,我們的人控系統將讓你們在執行任務時有百分之百的信心﹗」

(伍軒/文)