中國空間站全面建成專題報(bào)道
空間站，開始了
“一橫一豎”，十年的苦功?？臻g站建成，說明我們的系統(tǒng)工程實(shí)踐向前跨了一大步，這是我最引以為榮的。大家都很開心，我也是，但感受還不太一樣。這是新的開始，我們要做的事還有很多，好戲在后頭。我很期待這座由中國人設(shè)計(jì)并主導(dǎo)、向世界開放的空間站，在運(yùn)營中充分體現(xiàn)載人航天的價(jià)值。
是目標(biāo)，也是開始
“未來它會(huì)像一個(gè)工業(yè)區(qū)，不僅工程師、科學(xué)家能來，外面的企業(yè)、機(jī)構(gòu)也可以?！?/font>
《載人空間站工程實(shí)施方案》2010年獲批，載人航天“三步走”戰(zhàn)略中的“第三步”拉開序幕，也就是神舟八號(hào)飛船發(fā)射的前一年。在那之前，“第二步”的飛行任務(wù)主要是在做突破性、驗(yàn)證性工作。像航天員出艙，是證明人具備在天上工作的能力，因?yàn)榭臻g站需要航天員長期駐留。而空間站的組裝、建造和長期飛行，又要靠交會(huì)對(duì)接來實(shí)現(xiàn)，先得把多個(gè)艙段拼成整體。這是建造空間站前要掌握的兩個(gè)“大技術(shù)”。再往前，“第一步”更是基礎(chǔ)的基礎(chǔ)，保證人在天上能生存，能安全返回。“第一步”和“第二步”都是在為“第三步”做驗(yàn)證和鋪墊。
所以從廣義上講，建造空間站的時(shí)間跨度遠(yuǎn)不止這12年。我們的副總設(shè)計(jì)師劉剛過去30年都在干載人航天，從分系統(tǒng)崗位干到總體崗位。這種“老資歷”對(duì)團(tuán)隊(duì)的幫助是很大的。我2003年才進(jìn)入航天科技集團(tuán)五院工作，第一個(gè)從頭到尾參與研制的項(xiàng)目就是交會(huì)對(duì)接（神舟八號(hào)）任務(wù)。
考慮到空間站要長期運(yùn)營，我們從一開始就要照著“可更新、可擴(kuò)展、可開放”的目標(biāo)來設(shè)計(jì)它。其實(shí)我們有3座空間站。按照工程總體賦予的任務(wù)，五院成立載人航天器運(yùn)營支持中心（八院成立分中心），里面有一座與天上空間站1:1鏡像的數(shù)字空間站，可以進(jìn)行仿真驗(yàn)證、數(shù)字推演。還有一座測(cè)試用的電性空間站，軟硬件和天上的一模一樣，由三艙的初樣產(chǎn)品改造而成，能和天上航天員視頻連線并同步模擬系統(tǒng)工作與在軌活動(dòng)。堅(jiān)持“1+1=1”設(shè)計(jì)理念的空間站作為一個(gè)可更新、可擴(kuò)展、可開放的系統(tǒng)，運(yùn)營起來一定是動(dòng)態(tài)的，所以我們非常需要這種天地協(xié)同。
以后，站上的硬件設(shè)備壞了能修，到壽命了能換。軟件也沒問題，信息技術(shù)發(fā)展日新月異，天地同步更新不在話下。許多人關(guān)心空間站會(huì)如何擴(kuò)展?！癟”字基本構(gòu)型建成后，可以在前向?qū)有屡摱涡纬伞笆弊謽?gòu)型，新艙段上帶有節(jié)點(diǎn)艙，增加4個(gè)對(duì)接口和1個(gè)出艙口，既可以為巡天望遠(yuǎn)鏡這一級(jí)別的航天器進(jìn)行補(bǔ)給、維護(hù)、服務(wù)保障，還可以對(duì)接艙段級(jí)的“大塊頭”科學(xué)載荷。現(xiàn)在我們送上天的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都是基于機(jī)柜一級(jí)的載荷，量級(jí)小。像柔性充氣艙這種艙段級(jí)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，就需要有專門的對(duì)接口和足夠的資源來保障。值得期待的還有很多，新一代可重復(fù)使用的載人飛船服役后，一次可以運(yùn)6~7個(gè)人到空間站，還可以帶很多東西回來。
不管是“十”字還是“干”字構(gòu)型，想象空間巨大，與帶人工重力的航天器甚至另外一個(gè)空間站對(duì)接在理論上也是可行的。有了這種擴(kuò)展能力，開放合作就可以上升到更高的層次。目前空間站上的國際合作還停留在外國來做實(shí)驗(yàn)階段，有了新的對(duì)接口后，國外的飛船或艙段可以過來，空間站的功能就擴(kuò)展了。大家還可以聯(lián)合研制新技術(shù)，比如我們的國外同行正在研究新一代對(duì)接機(jī)構(gòu)，如果用中國空間站作為試驗(yàn)驗(yàn)證平臺(tái)，雙方會(huì)有很多交流和收獲，這些都可以算進(jìn)空間站費(fèi)效比的賬里。未來它會(huì)像一個(gè)工業(yè)區(qū)，不僅工程師、科學(xué)家能來，外面的企業(yè)、機(jī)構(gòu)也可以。我們把水電氣網(wǎng)這些資源保障好，“廠房”和設(shè)備一應(yīng)俱全，大家可以開展深層次項(xiàng)目合作。
現(xiàn)在空間站上資源有限，主要還是用來保障整個(gè)平臺(tái)可靠、安全、長壽命運(yùn)行。我們正在開展第四個(gè)艙段的方案論證和先期設(shè)計(jì)，以后會(huì)將更多精力用在為航天員提供更多活動(dòng)空間、增加人性化設(shè)計(jì)、提升用戶體驗(yàn)上。比如，儀器儀表還可以設(shè)計(jì)得更有科技美感和更適于隨身穿戴。再比如，操縱桿為什么不能更符合人體工學(xué)、功能更強(qiáng)大點(diǎn)呢？總之，資源夠了，發(fā)揮的空間就大了。
“未知”和“已知”
“‘已知’和‘未知’是天壤之別。但我們?cè)炜臻g站，光有定性的‘已知’還不足以真正解決工程問題，得足夠準(zhǔn)確地量化‘已知’才行?！?/font>
空間站的好戲還在后頭，我們過去所做的一切就是盡可能把基礎(chǔ)打牢，把平臺(tái)、結(jié)構(gòu)、能源、信息、控制、生命保障等功能做到令人放心，同時(shí)又賦予其足夠的擴(kuò)展能力和適應(yīng)能力。
要做到令人放心并不容易，在這個(gè)過程中遇到了不少問題，講兩類有代表性的。
第一類跟長壽命長周期長時(shí)間有關(guān)。一些材料在載人航天一期、二期工程中表現(xiàn)很好，卻在三期工程研制中出問題。這跟我們對(duì)材料特性的了解、對(duì)關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的識(shí)別不夠有關(guān)系，導(dǎo)致做長壽命試驗(yàn)時(shí)未能抵近極限。還有工藝的問題。我們?cè)谛〕叽绮牧仙献龇涝友醯奶幹每梢宰龅煤芷?，有很多新方法新技術(shù)，在某些大尺寸材料上做就有瑕疵。另外，對(duì)一些成熟工藝做了改進(jìn)，帶來的蝴蝶效應(yīng)要很長時(shí)間才顯現(xiàn)。
第二類問題的源頭是地面沒法完全真實(shí)地模擬某些空間環(huán)境。誰都知道要用好地面仿真手段，可對(duì)仿真對(duì)象的了解不夠深，模型就做不準(zhǔn)。我們自認(rèn)為地面驗(yàn)證情況已經(jīng)與微重力環(huán)境比較近似了。例如液體收集管理，我們?cè)谠囼?yàn)中關(guān)注收集率，比如說達(dá)到了99%，指標(biāo)很好了，但這個(gè)結(jié)果很可能是在地面重力的幫忙下達(dá)到的。實(shí)際在天上即使達(dá)到了98%，好像與地面試驗(yàn)只差1%，但殘留量就多了一倍。殘留的總量不大，日積月累也會(huì)給我們帶來麻煩。
“已知”和“未知”是天壤之別。但我們?cè)炜臻g站，光有定性的“已知”還不足以真正解決工程問題，得足夠準(zhǔn)確地量化“已知”才行。航天人老講“識(shí)別關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)”，這些攻關(guān)最大的特點(diǎn)或者難點(diǎn)就在于你不光要攻技術(shù)原理，還得把工程實(shí)現(xiàn)的全過程走通，把每個(gè)產(chǎn)品都做到家，把各種狀態(tài)都摸透，最后有一套手段“控制住”。
是不是很難？這就是我們每天經(jīng)歷的，也是工程從構(gòu)想、藍(lán)圖到最終實(shí)現(xiàn)所必需的。
從識(shí)別“未知”到量化“已知”，我們主要還是通過各種分析驗(yàn)證，做一些有針對(duì)性的地面試驗(yàn)。來自天上的數(shù)據(jù)反饋能助上一臂之力，甚至直接決定了我們的成敗。
實(shí)驗(yàn)艙上碩大的太陽翼可以像大風(fēng)車一樣360°轉(zhuǎn)動(dòng)，看上去很酷，給它做試驗(yàn)就經(jīng)歷了這么一個(gè)過程。
這個(gè)太陽翼尺寸特別大，單側(cè)長27米，展開面積138平方米，它在天上展開后會(huì)怎么振動(dòng)是未知的。
太陽翼連同伸展機(jī)構(gòu)那么大一片，在地面展開的話，沒辦法做1：1的動(dòng)力學(xué)特性驗(yàn)證，我們最大的真空罐也就能放下實(shí)驗(yàn)艙（不到20米高）。我們只能從局部入手，對(duì)伸展機(jī)構(gòu)做單獨(dú)的動(dòng)力學(xué)特性驗(yàn)證，再通過仿真、數(shù)值補(bǔ)償?shù)绒k法去推出完整的動(dòng)力學(xué)特性，但總是不放心。
這時(shí)候天上的核心艙就起作用了。艙上帶了一套辨識(shí)系統(tǒng)，通過監(jiān)測(cè)核心艙太陽翼在天上的振動(dòng)、擾動(dòng)，測(cè)出振動(dòng)頻率。
“正問題”是知道振動(dòng)頻率，去預(yù)測(cè)怎么振動(dòng)?，F(xiàn)在是在天上看怎么振動(dòng)，再反推出振動(dòng)頻率，研究它的動(dòng)力學(xué)特性。我們把這叫“反問題”，通過表征反推本質(zhì)。
有了核心艙的數(shù)據(jù)反饋，眼見為實(shí)了，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)艙上天前把它的太陽翼控制參數(shù)、仿真模型參數(shù)都修正了一遍，心里才踏實(shí)。
“T”字構(gòu)型是設(shè)計(jì)出的最優(yōu)解
“它是‘設(shè)計(jì)’出來的最優(yōu)解，凝聚了我們?cè)谔囟s束條件下創(chuàng)造最大價(jià)值的智慧。”
從2010年空間站立項(xiàng)開始，先后有十幾種構(gòu)型布局方案擺在桌面上。
太多了，大家花了一兩年討論這個(gè)事。首先構(gòu)型必須有理有據(jù)，既要考慮到每個(gè)方案的優(yōu)勢(shì)，又要跟實(shí)際的工程能力結(jié)合，還不能太保守——全用現(xiàn)成的技術(shù)，等建好就落伍了。之所以討論那么久，因?yàn)樗鼜母鶅荷蠜Q定了空間站功能性能的天花板。
一般來說，航天器構(gòu)型要滿足三大原則：適配天地環(huán)境，滿足功能性能要求，保障重要設(shè)備在軌工作。空間站作為一個(gè)多艙段航天器組合體，特有的建造方式又讓三大原則更復(fù)雜。
舉個(gè)例子，有些設(shè)備在單艙段單飛時(shí)表現(xiàn)完美，但進(jìn)入組合體狀態(tài)后就很受影響。像蘇聯(lián)和平號(hào)空間站組合體的太陽帆板因?yàn)橄嗷フ趽酰还矒p失了40%的發(fā)電能力。我們當(dāng)時(shí)也面臨抉擇。選“T”字構(gòu)型，是為了獲得最大發(fā)電效率，可以在“T”字一橫的兩頭采用雙自由度太陽翼，但當(dāng)時(shí)我們并不掌握這項(xiàng)技術(shù)，這是要下很大決心的。不選雙自由度方案，就得多布幾個(gè)單自由度的太陽翼并保證都曬到太陽，發(fā)電能力才夠用。布在哪、怎么布，這勢(shì)必又會(huì)反過來影響到構(gòu)型方案。
“T”字構(gòu)型在對(duì)稱關(guān)系中保持著前、后、下三向?qū)拥哪芰Α：笙驅(qū)迂涍\(yùn)飛船，空間站可以直接用貨運(yùn)飛船發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行軌道機(jī)動(dòng)；前向、徑向兩個(gè)對(duì)接口可以接納兩艘載人飛船實(shí)現(xiàn)輪換，而且兩個(gè)對(duì)接口都在軌道平面內(nèi)，飛船可以在軌道面內(nèi)沿飛行方向和沿軌道半徑方向直接對(duì)接，無需對(duì)接后再轉(zhuǎn)位。簡潔不僅是美的，更是安全的。
最后我們選了“T”字構(gòu)型，它是“設(shè)計(jì)”出來的最優(yōu)解，凝聚了我們?cè)谔囟s束條件下創(chuàng)造最大價(jià)值的智慧。
“T”字構(gòu)型不是“完成時(shí)”，而是“進(jìn)行時(shí)”。所以在方案論證階段，我們就要做大量的前瞻性規(guī)劃，確保在10年后、15年后這個(gè)空間站還是相當(dāng)靠譜的。整個(gè)航天科技集團(tuán)、全國航天領(lǐng)域的專家都在幫我們做這件事，盡可能避免走到半路才發(fā)現(xiàn)自己跟不上趨勢(shì)；也不能一下把目標(biāo)定太高，最后死活實(shí)現(xiàn)不了。曾經(jīng)有一些局部方案走到半路往后退，但總體來說我們對(duì)技術(shù)的把握還是相當(dāng)?shù)轿坏?，沒有出現(xiàn)大的偏差。
系統(tǒng)工程與團(tuán)隊(duì)協(xié)作
“最后每個(gè)人想的都是傾盡所有去成全整個(gè)大系統(tǒng)。”
空間站的設(shè)計(jì)空前復(fù)雜，系統(tǒng)多、接口多、狀態(tài)多，組織體系和設(shè)計(jì)體系比較特殊。五院和八院都分別抓總研制了實(shí)驗(yàn)艙段，艙段上各分系統(tǒng)由眾多不同單位負(fù)責(zé)。每一個(gè)艙段的研制難度超過了很多航天器，自身是一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，又要融入到整個(gè)大系統(tǒng)里，所以協(xié)調(diào)、均衡和優(yōu)化工作特別多。我的腦子里時(shí)刻都在想各系統(tǒng)之間相互會(huì)產(chǎn)生什么影響。要做“系統(tǒng)決策”，就得從空間站大系統(tǒng)的視角來看問題，而不是站在某一方立場上。
在我們這個(gè)團(tuán)隊(duì)里，不管哪個(gè)崗位，哪怕就是做些很瑣碎事情的人，遇到多少麻煩、受到什么樣的環(huán)境影響，都是反反復(fù)復(fù)地磨。10多年了，大家一路這么走過來，對(duì)這個(gè)事業(yè)是有感情有期待的。
團(tuán)隊(duì)的大局觀和協(xié)作精神很了不起。做一次對(duì)接轉(zhuǎn)位試驗(yàn)，十幾家單位的人都得搬著設(shè)備趕去上海，而到了AIT階段全系統(tǒng)的隊(duì)伍都集中到天津，大家都非常配合。各單位聯(lián)合設(shè)計(jì)時(shí)，所有人都非常坦誠——“我的性能是什么，我的參數(shù)是什么”，最后把模型交給總體單位。為了同一個(gè)期待，大家都毫無保留地貢獻(xiàn)自己。
實(shí)驗(yàn)艙太陽翼采用二次展開方案，先展開6米多，發(fā)電量夠用，只為給控制系統(tǒng)創(chuàng)造好的條件，保證對(duì)接精度。對(duì)接成功后，太陽翼再全部展開。
你說太陽翼的研制方拿到這個(gè)方案能不犯難嗎，結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性要增加、重量要增加、可靠性受影響……但最后每個(gè)人想的都是傾盡所有去成全整個(gè)大系統(tǒng)。
總體也要通盤考慮做取舍，不能片面追求個(gè)別指標(biāo)導(dǎo)致某個(gè)方向技術(shù)難度過大，甚至對(duì)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。比如在太陽翼方案上，總體綜合了功耗需求和各方情況，通過余量共享來降低對(duì)發(fā)電能力的要求，進(jìn)而減小了帆板尺寸。
空間站系統(tǒng)與載人飛船系統(tǒng)、貨運(yùn)飛船系統(tǒng)、長征五號(hào)B運(yùn)載火箭系統(tǒng)、發(fā)射場系統(tǒng)和測(cè)控系統(tǒng)等的協(xié)作配合也是如此。有些技術(shù)飛船系統(tǒng)已經(jīng)用了很久，非常成熟了，要改的話波及面很廣，但空間站是新研制的，可以去適應(yīng)，麻煩一次沒什么。此外，我們也希望火箭發(fā)射重量越大越好，箭艙分離時(shí)的沖擊力越小越好，但火箭可靠性要求擺在那兒，雙方就都努努力，各自優(yōu)化改進(jìn)設(shè)計(jì)，合作愉快。
空間站艙段發(fā)射對(duì)入軌精度要求高，發(fā)射窗口有限制，發(fā)射場和火箭系統(tǒng)也一直在給我們創(chuàng)造好的交會(huì)對(duì)接條件，測(cè)控系統(tǒng)不斷加強(qiáng)和優(yōu)化陸海天基測(cè)控資源。航天是“千人一枚箭、萬人一桿槍”的事業(yè)，沒這精神，這么多人、單位、系統(tǒng)就捏不到一起。
面對(duì)內(nèi)外接口和協(xié)同方面的問題，團(tuán)隊(duì)里難免出現(xiàn)焦慮和不理解的情緒。我作為總指揮，更愿意從技術(shù)角度與自己的團(tuán)隊(duì)溝通，并引導(dǎo)他們也從技術(shù)角度與外系統(tǒng)溝通。技術(shù)是客觀的，也是最好的調(diào)和劑，大家一起冷靜找出問題所在、分析問題影響，情緒就慢慢化解了。
發(fā)“載人箭”看似容易 其實(shí)不易
已是春和景明，而大漠深處的酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心還略有涼意。長二F遙15發(fā)射時(shí)的興奮猶在昨日，一轉(zhuǎn)眼我們即將迎來遙16的啟程。時(shí)間在火箭人的眼中，是一次又一次的騰飛。希望這一次的任務(wù)，長二F再次交出滿意的答卷。我們的無悔付出，就是為了那句重如千鈞的承諾：有我們，請(qǐng)放心！
使命——載人航天，人命關(guān)天
“一看到航天員從大屏上出現(xiàn)，從火箭整流罩進(jìn)入到飛船里，我一下子就緊張得不知所措?！?/font>
為了滿足空間交會(huì)對(duì)接任務(wù)的需求，2004年工程總體決定開始研制改進(jìn)型長二F火箭。2006年，我進(jìn)入航天科技集團(tuán)一院工作后，很快就加入了改進(jìn)型長二F火箭研制隊(duì)伍，開始從事故障檢測(cè)和逃逸系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)工作。
這枚火箭是現(xiàn)在我國唯一的一枚在役載人運(yùn)載火箭。和其他火箭相比，故障檢測(cè)和逃逸系統(tǒng)是該火箭“專屬”，因而也比較小眾。我當(dāng)時(shí)對(duì)這個(gè)領(lǐng)域一頭霧水，因此花了大量時(shí)間和精力去請(qǐng)教前輩。荊木春、張智從1992年載人航天工程立項(xiàng)起就參與了載人火箭的研制工作，恰好他們兩位也從事過故障檢測(cè)和逃逸系統(tǒng)領(lǐng)域相關(guān)工作，于是順理成章成了我經(jīng)常請(qǐng)教的對(duì)象。
有了前輩們的悉心講解和耐心引路，我對(duì)負(fù)責(zé)的工作游刃有余，并開始涉足型號(hào)總體工作，即對(duì)首飛前質(zhì)量措施進(jìn)行確認(rèn)。從那時(shí)起，我就開始全面了解我國載人火箭的質(zhì)量管理體系以及獨(dú)有的“加嚴(yán)措施”，并逐漸接受載人火箭對(duì)質(zhì)量最高標(biāo)準(zhǔn)、最嚴(yán)要求的理念。
天宮一號(hào)、神舟八號(hào)飛行是我人生中第一次去發(fā)射場執(zhí)行任務(wù)，但“真是一點(diǎn)兒都不緊張”。執(zhí)行空間實(shí)驗(yàn)室任務(wù)開始使用的改進(jìn)型長二F火箭發(fā)生了較大的技術(shù)變化，相當(dāng)于一枚全新的火箭，因此安排了執(zhí)行天宮一號(hào)、神舟八號(hào)飛行。因?yàn)檫@兩次任務(wù)是改進(jìn)型長二F火箭的首飛，并沒有載人。
但是到了神舟九號(hào)任務(wù)時(shí)，我本以為和前兩次任務(wù)相比，自己會(huì)更加熟練和游刃有余，但是沒想到一看到航天員從大屏上出現(xiàn)，從火箭整流罩進(jìn)入到飛船里，我一下子就緊張得不知所措。
此刻，前輩們經(jīng)常掛在嘴邊的“載人航天，人命關(guān)天”在腦子里盤旋。一看到航天員，我就明白了載人火箭的使命和責(zé)任：航天員把生命交給你了！
在載人火箭的隊(duì)伍里，很多設(shè)計(jì)師都會(huì)分享一個(gè)細(xì)節(jié)：在火箭點(diǎn)火前3小時(shí)，各個(gè)系統(tǒng)的主要人員都要去塔架上查看火箭的最后狀態(tài)，但這個(gè)時(shí)間恰好也是航天員登塔上箭進(jìn)艙的時(shí)刻，很多人都能遠(yuǎn)遠(yuǎn)地看到航天員上了電梯。然而就是“這一眼”，就和平常在電視上看到航天員的場景完全不一樣，那種觸動(dòng)讓人非?？坦倾懶摹?/p>
一直到現(xiàn)在，載人火箭隊(duì)伍里還有一個(gè)特殊的工作程序：學(xué)習(xí)崗。所有執(zhí)行長二F火箭發(fā)射任務(wù)的同志都要提前在上一發(fā)任務(wù)中“實(shí)習(xí)”，這種堅(jiān)持，不僅是為了熟悉操作流程，更是為了在實(shí)際操作中感受“載人任務(wù)”的特殊使命。
可靠——不因善小而不為，不遺余力改進(jìn)完善
“每次任務(wù)都如此，雖然很麻煩，但是只要有利于火箭減少薄弱環(huán)節(jié)和風(fēng)險(xiǎn)隱患的，隊(duì)伍都會(huì)不遺余力地去做。”
2021年年初，當(dāng)時(shí)我是重型運(yùn)載火箭的副總師，正帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)對(duì)重型運(yùn)載火箭進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。一紙任命把我調(diào)整到了長二F總師的位置上。載人航天，使命光榮，責(zé)任也是如山的。我和團(tuán)隊(duì)就一個(gè)任務(wù)：安全、可靠地送航天員上太空。這是團(tuán)隊(duì)對(duì)航天員的承諾，也是團(tuán)隊(duì)最大的責(zé)任。
此時(shí)執(zhí)行神舟十二號(hào)飛船的長二F遙12、遙13火箭已經(jīng)到了“臨出廠”的階段，我開始快速了解、熟悉火箭的研制情況和出廠狀態(tài)。當(dāng)我了解兩發(fā)火箭的技術(shù)狀態(tài)時(shí)，最大的感受就是變化數(shù)量多，而且變化很細(xì)微。相對(duì)之前2016年飛行的最新成功子樣遙11而言，有上百項(xiàng)技術(shù)狀態(tài)變化，有很多類似增加力矩的措施也統(tǒng)計(jì)在內(nèi)。這說明載人火箭的技術(shù)狀態(tài)管控之嚴(yán)格，不管多么細(xì)小的改變，都會(huì)當(dāng)作技術(shù)狀態(tài)變化去分析和驗(yàn)證。載人火箭的技術(shù)狀態(tài)管控要經(jīng)過嚴(yán)格地審批，手續(xù)非常繁瑣。但是，隊(duì)伍改進(jìn)的決心很大，上百項(xiàng)狀態(tài)改進(jìn)里有百分之七十以上與提高可靠性和安全性相關(guān)。
高可靠、高安全是載人火箭最本質(zhì)的特征，可靠性安全性工作一直都是載人火箭隊(duì)伍的核心工作。通過30年持續(xù)不斷的努力，載人火箭不僅實(shí)現(xiàn)了從研制之初提出的0.97的遙不可及的可靠性指標(biāo)，而且現(xiàn)在的可靠性評(píng)估值已經(jīng)接近0.99。不因善小而不為，雖然改動(dòng)很細(xì)小，但是可靠性、安全性正是通過點(diǎn)滴工作累積起來的。
進(jìn)入空間站建造階段以來，工程總體對(duì)火箭提出了一個(gè)要求：為了最大程度確保航天員安全，每次發(fā)射一枚載人火箭，同時(shí)要有一枚火箭在發(fā)射場“待命”?！按被鸺獬蛋嗳蝿?wù)后將轉(zhuǎn)為正式發(fā)射任務(wù)的火箭，由新的火箭接替執(zhí)行值班的任務(wù)。也就是打一備一、滾動(dòng)備份的模式。這意味著出場執(zhí)行新的值班任務(wù)的火箭在奔赴發(fā)射場地時(shí)，發(fā)射場有一枚火箭將轉(zhuǎn)為執(zhí)行正式任務(wù)。這也帶來了質(zhì)量管控，特別是技術(shù)狀態(tài)管控的一個(gè)新模式。火箭在持續(xù)改進(jìn)，新出廠的火箭相對(duì)于以往的火箭一定會(huì)有狀態(tài)變化，這些變化既然是有利于提升可靠性安全性的，已經(jīng)在發(fā)射場準(zhǔn)備轉(zhuǎn)為執(zhí)行正式任務(wù)的火箭怎么辦？隊(duì)伍在新的火箭出廠前會(huì)逐一分析確認(rèn)這些新的狀態(tài)變化能否在馬上執(zhí)行任務(wù)的火箭上采取，能采取的全部采取，確實(shí)沒有條件要逐一進(jìn)行分析。2021年下半年遙14火箭有一項(xiàng)小更改，是給火箭助推和芯級(jí)的捆綁連接裝置加一個(gè)防護(hù)罩進(jìn)行保護(hù)。經(jīng)過討論，我們認(rèn)為要給遙13也加上。于是，安排防護(hù)罩生產(chǎn)，設(shè)計(jì)安裝方案，遙13飛行前也落實(shí)了這項(xiàng)更改，又增添了一份可靠。每次任務(wù)都如此，雖然很麻煩，但是只要有利于火箭減少薄弱環(huán)節(jié)和風(fēng)險(xiǎn)隱患的，隊(duì)伍都會(huì)不遺余力地去做。
擇優(yōu)——如果還有更好的產(chǎn)品，我一定選擇更好的去飛行
“一邊是‘求穩(wěn)妥’，一邊是‘求更優(yōu)’，在二者必須做出選擇時(shí)，隊(duì)伍人員講大局、重協(xié)作，想的都是如何去解決困難。”
火箭飛行前，在發(fā)射場會(huì)做大量的測(cè)試以充分暴露隱患。在發(fā)射場，遙12火箭被發(fā)現(xiàn)了7個(gè)質(zhì)量問題，每一個(gè)問題都需要在現(xiàn)場做分析，有時(shí)候剛剛對(duì)一個(gè)問題產(chǎn)品進(jìn)行拆卸、送回北京，又有一個(gè)問題冒出來了。團(tuán)隊(duì)連著一個(gè)月沒有休息。
我們一直秉承這樣的理念：在發(fā)射前出現(xiàn)這些質(zhì)量問題，并不是壞事兒，對(duì)我們的工作既是警醒，也促使我們把工作做到盡善盡美。發(fā)現(xiàn)問題并徹底歸零，就是進(jìn)步。對(duì)于載人火箭而言，產(chǎn)品的高可靠性是永恒的追求。“高可靠、高安全”的追求沒有止境，很多時(shí)候“換產(chǎn)品”都是為了讓火箭采用可靠性、安全性更高的產(chǎn)品，讓航天員的飛行更多一重保護(hù)。
因?yàn)槭禽d人產(chǎn)品，所以對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量控制要求很高。產(chǎn)品進(jìn)入發(fā)射場工作階段，出現(xiàn)過好幾次“質(zhì)量沒問題，但是因?yàn)椴话j(luò)”需要下箭的情況，從操作者來說，已有產(chǎn)品“下箭”到新產(chǎn)品“上箭”，毫無疑問會(huì)增加操作風(fēng)險(xiǎn)。這幾次任務(wù)在發(fā)射場工作時(shí)，現(xiàn)場一度更換過動(dòng)力系統(tǒng)蓄壓器、動(dòng)力系統(tǒng)膜片、控制系統(tǒng)的慣組、伺服機(jī)構(gòu)等產(chǎn)品。每一次更換，都是“小心翼翼”，更是對(duì)載人火箭“質(zhì)量至上”理念的踐行。
在我們的團(tuán)隊(duì)里，有這樣一個(gè)信條：如果更換產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)我們能夠掌控并做到消除，如果還有更好的產(chǎn)品，我一定會(huì)選擇表現(xiàn)更好的產(chǎn)品去飛行。
讓我印象深刻的有這樣一個(gè)故事。在遙13火箭換動(dòng)力系統(tǒng)蓄壓器時(shí)，為了把蓄壓器換下來，先要把前面的管路斷開以騰出空間。“這就像卸裝家里的水管一樣，卸了重新安裝，密封性能就可能不如之前。”大家在討論時(shí)就考慮到了風(fēng)險(xiǎn)。
第二天早上，我在食堂門口碰到了工藝調(diào)度人員。在詢問工藝人員對(duì)這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)的解決方案時(shí)，他們說已經(jīng)想到了風(fēng)險(xiǎn)，而且北京有驗(yàn)收過的同樣的產(chǎn)品，他們昨晚就連夜安排了，現(xiàn)在這個(gè)產(chǎn)品正在快遞來發(fā)射場的路上了。
那一瞬間，我心里滿滿都是感動(dòng)。為了規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，工藝人員完全有理由說“建議不更換”。兩總也會(huì)充分考慮他們的意見。然而，他們不僅沒有這樣做，反而主動(dòng)去解決問題。一邊是“求穩(wěn)妥”，一邊是“求更優(yōu)”，在二者必須做出選擇時(shí)，隊(duì)伍人員講大局、重協(xié)作，想的都是如何去解決困難。體現(xiàn)了團(tuán)隊(duì)“共同面對(duì)問題、共同解決問題”的工作理念。
效率——優(yōu)化流程，精細(xì)安排
“每一次發(fā)射，團(tuán)隊(duì)要完成1.7發(fā)火箭當(dāng)量的準(zhǔn)備工作?！?/font>
從空間站建造任務(wù)開始，工程總體對(duì)火箭提出了應(yīng)急救援的要求。也就是說，如果航天員在太空中遇到了危險(xiǎn)，要有一枚應(yīng)急救援火箭以最快的速度把人接回來。這對(duì)火箭團(tuán)隊(duì)而言，一次任務(wù)要準(zhǔn)備兩枚火箭的總裝和測(cè)試工作?！罢交鸺焙汀皞浞莼鸺备魉酒渎殻凑崭髯缘牧鞒虦?zhǔn)備相應(yīng)工作。不僅如此，還有應(yīng)急箭執(zhí)行應(yīng)急救援的流程也需要設(shè)計(jì)。好幾種流程交織，如何安排如何優(yōu)化，是空間站建造任務(wù)面臨的特殊需求。因此，兩發(fā)火箭的準(zhǔn)備，折算一下，意味著每一次發(fā)射，團(tuán)隊(duì)要完成1.7發(fā)火箭當(dāng)量的準(zhǔn)備工作?？臻g站建造階段，一年兩次載人發(fā)射，相對(duì)于以往平均三年一次載人發(fā)射而言，發(fā)射密度也有了很大的提高。如何對(duì)流程進(jìn)行優(yōu)化，提高發(fā)射場工作效率也成為擺在隊(duì)伍面前的難題。
隊(duì)伍將火箭基礎(chǔ)級(jí)、逃逸塔、整流罩分成3條線，將兩發(fā)火箭的工作項(xiàng)目逐個(gè)細(xì)化分析，結(jié)合人力、資源的安排，排出了局部并行的工作流程。隊(duì)伍開展了大量的測(cè)試覆蓋性分析，優(yōu)化設(shè)置正式箭和應(yīng)急箭待命前的工作項(xiàng)目。通過幾次任務(wù)的積累和改進(jìn)，遙12火箭出廠時(shí)給出的一次任務(wù)兩發(fā)火箭在發(fā)射場準(zhǔn)備時(shí)間為49天，遙15火箭發(fā)射場流程優(yōu)化為35天，大大提高了發(fā)射場工作效率。
應(yīng)急救援流程更是一個(gè)新事物。既要快，又要穩(wěn)，隊(duì)伍反復(fù)推演討論，給出了應(yīng)急救援的工作項(xiàng)目和24小時(shí)工作制的實(shí)施方案，應(yīng)急救援流程8.5天，而一發(fā)火箭正常發(fā)射流程接近一個(gè)月，如何實(shí)現(xiàn)？我們從人員交班的工作項(xiàng)目安排，對(duì)人員休息保障的所有信息全部進(jìn)行分析，確保以人為本的預(yù)案的可實(shí)施性。
執(zhí)行——想到了就去做，全力以赴不留遺憾
“凡是想到的事，凡是別人提到的建議，都應(yīng)該全力以赴地落實(shí)?！?/font>
遙12火箭中發(fā)現(xiàn)的問題，絕大多數(shù)發(fā)生在地面設(shè)備，隨后團(tuán)隊(duì)將大量的時(shí)間和精力放在完善地面設(shè)備的工作上。
在以往的操作中，地面設(shè)備檢修的方法，一般是按照“加電”的操作來檢查。到后來，團(tuán)隊(duì)想到了一個(gè)更優(yōu)化的辦法。就像我們開車，我們?nèi)?S店，專業(yè)保養(yǎng)人員并不是把你的車打著了，讓車跑幾圈，來判斷你的車是否有問題。車輛保養(yǎng)是有專用的設(shè)備和方法、判據(jù)，去做一定的檢測(cè)。什么時(shí)候大修，什么時(shí)候小修，人家都是有量化標(biāo)準(zhǔn)的。
那地面設(shè)備的檢查，是不是能夠參考這個(gè)方法呢？遙12任務(wù)之后，團(tuán)隊(duì)利用兩次任務(wù)的間隙，趕緊采購了專業(yè)設(shè)備，也制定了專門的定量的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)不同的設(shè)備進(jìn)行定量的測(cè)試，這種定量的測(cè)試，能夠讓我們對(duì)地面設(shè)備的檢修更加科學(xué)、有依據(jù)，能夠?qū)λ欠駶M足要求有一個(gè)趨勢(shì)性的判斷。從遙13、遙14火箭執(zhí)行任務(wù)的情況來看，地面設(shè)備發(fā)現(xiàn)問題的數(shù)量大幅下降。
載人火箭團(tuán)隊(duì)一直還在持續(xù)做的事情是“做預(yù)案”。神舟十三號(hào)任務(wù)時(shí)，需要針對(duì)其他型號(hào)發(fā)生的推進(jìn)劑泄漏的質(zhì)量問題在現(xiàn)場開展舉一反三，遙13火箭加注后如何判斷？2021年10月7號(hào)晚上，大家“雙想”會(huì)開到了凌晨1點(diǎn)，就是討論這一項(xiàng)預(yù)案怎么做。
后來，大家建議在北京安排做一個(gè)試驗(yàn)，看看正常狀態(tài)下推進(jìn)劑加注后的形態(tài)。10月14日中午，等到長二F遙13火箭加注時(shí)，我們?cè)诂F(xiàn)場等待判斷加注是否正常。因?yàn)樽隽嗽囼?yàn)，把試驗(yàn)視頻和現(xiàn)場視頻做了一個(gè)比對(duì)，團(tuán)隊(duì)一下子就心中有數(shù)了。當(dāng)時(shí)，發(fā)射場請(qǐng)總師拍板。我毫不猶豫地說：沒問題，可以往下走。
事后回想起來，當(dāng)時(shí)如果沒有做那個(gè)實(shí)驗(yàn)，在現(xiàn)場真挺難判斷?！邦A(yù)案，寧可做到備而不用，不能用而無備?！笔裁词虑?，只要想到了，最好的辦法就是去做。載人火箭，質(zhì)量是永恒的追求。凡是想到的事，凡是別人提到的建議，都應(yīng)該全力以赴地落實(shí)，才能不留遺憾。
乘“舟”破浪，筑夢(mèng)騰飛
“我與衛(wèi)星結(jié)緣，一路同行，一干就是30年。直到2017年11月，一個(gè)工作調(diào)動(dòng)的電話打來。
“馮永，回院里吧，干貨運(yùn)飛船，你當(dāng)總指揮。”
我二話沒說答應(yīng)了，然后立刻給家里去了一個(gè)電話，將我要回去工作的事情告訴他們。那時(shí)，是我在深圳東方紅干的第六年。
回北京研制貨運(yùn)飛船，說實(shí)話，我當(dāng)時(shí)的感受是既興奮又不舍。興奮的是，我參加工作以來，大衛(wèi)星、小衛(wèi)星、微小衛(wèi)星都干過，這次要從事更大航天器的研制，而且是中國空間站建設(shè)的重大工程，挑戰(zhàn)性更大。不舍的是，微小衛(wèi)星剛剛起步，尚未形成產(chǎn)業(yè)鏈。
2018年初，我交接好手頭的工作后，回到院里（航天科技集團(tuán)五院），開始全面負(fù)責(zé)貨運(yùn)飛船系統(tǒng)工作。這是我第一次接觸大型航天器，甚至是為中國空間站建設(shè)提供重要支撐的航天器。剛開始，一切對(duì)我來說都是陌生的，但既然干了這事，我就要全面去了解它，打好基礎(chǔ)。
有人說，基礎(chǔ)、基礎(chǔ)，何時(shí)是了？天天打基礎(chǔ)，何時(shí)是夠？在我看來，要真正打好基礎(chǔ)，就要仔細(xì)閱讀關(guān)于貨運(yùn)飛船的一切參考材料，從“薄”讀到“厚”，然后再從“厚”讀到“薄”。我剛來時(shí)，身邊的每一個(gè)人在研制大型載人航天器方面的經(jīng)驗(yàn)都比我多，但我認(rèn)為基礎(chǔ)的東西一定要自己學(xué)扎實(shí)，遇到難解決的問題時(shí)要和大家共同商討，聚團(tuán)隊(duì)之力解決。
因?yàn)?，我不太想做一個(gè)“行政化”的總指揮。
一切從零開始，閉關(guān)只爭朝夕
“不期待每一次都站在最后的領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)上，卻為‘成功有我’而自豪?！?/font>
貨運(yùn)飛船是一個(gè)嶄新的型號(hào)，所有的一切都從零開始。
2017年4月20日，我們國家的首艘貨運(yùn)飛船——天舟一號(hào)順利發(fā)射成功。4月23日，天舟一號(hào)與我國首個(gè)真正意義上的空間實(shí)驗(yàn)室天宮二號(hào)成功交會(huì)對(duì)接，天舟一號(hào)飛行任務(wù)取得圓滿成功標(biāo)志著我國載人航天工程第二步勝利完成，也正式宣告中國航天事業(yè)邁進(jìn)“空間站時(shí)代”。
天舟一號(hào)的研制工作我并沒有參與其中，但那時(shí)候的故事我也略知一二。
貨運(yùn)飛船總體研制團(tuán)隊(duì)中有一群年輕人，從二十八九歲開始便和“天舟”結(jié)緣，從藍(lán)圖到首飛，伴隨“天舟”成長。
經(jīng)過6年的苦功實(shí)干，他們把天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船在方案里畫了出來、在廠房中造了出來、在火箭上豎了起來。
天舟一號(hào)的立項(xiàng)論證階段，系統(tǒng)總體團(tuán)隊(duì)需要在繼承“神舟”和“天宮”的基礎(chǔ)上，拿出高水平的“天舟”方案。
在初樣階段，團(tuán)隊(duì)并行完成全密封、半開放兩種構(gòu)型貨船的詳細(xì)設(shè)計(jì)方案，為未來的貨運(yùn)飛船的型譜化“定型”。
成功完成貨船初樣力學(xué)、熱學(xué)、電磁兼容性、大系統(tǒng)聯(lián)試等大型試驗(yàn)后，團(tuán)隊(duì)又開始緊張地雙線作戰(zhàn)，一部分設(shè)計(jì)師奔赴文昌基地開展全密封構(gòu)型船合練工作，另一部分則留在北京繼續(xù)深入開展半開放構(gòu)型船研制試驗(yàn)。
在每一次飛船研制轉(zhuǎn)入新階段之前，他們都會(huì)有一次“閉關(guān)修煉”，在“閉關(guān)”中系統(tǒng)總結(jié)驗(yàn)證、檢查產(chǎn)品狀態(tài)、開展任務(wù)準(zhǔn)備，仔細(xì)檢查148項(xiàng)系統(tǒng)級(jí)試驗(yàn)項(xiàng)目的海量數(shù)據(jù)，認(rèn)真推演飛行任務(wù)中107項(xiàng)關(guān)鍵事件、4800余項(xiàng)指令級(jí)動(dòng)作和328項(xiàng)飛控預(yù)案……
這是一個(gè)平凡的團(tuán)隊(duì)，成就著不平凡的事業(yè)。這里的每一個(gè)人都有其不可或缺的崗位和職責(zé)，在成功的路上默默努力。
這也是一個(gè)奉獻(xiàn)的團(tuán)隊(duì)，無言告勞，不期待每一次都站在最后的領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)上，卻為“成功有我”而自豪。
團(tuán)隊(duì)的每一個(gè)人都將天舟一號(hào)當(dāng)成自己的孩子，傾注心血，并伴其成長。
當(dāng)然，天舟一號(hào)也是一個(gè)“爭氣的孩子”，出色地完成了“自主交會(huì)對(duì)接”“在軌推進(jìn)劑補(bǔ)加”“天基測(cè)控”等一系列既定任務(wù)，為后續(xù)的載人航天器提供了先期充分的技術(shù)驗(yàn)證。
一場“戰(zhàn)役”與“戰(zhàn)疫”
“世上本沒有奇跡，只有全力以赴的努力，我們做的一切都是為了確保萬無一失。”
天舟團(tuán)隊(duì)即將迎來自己的第二個(gè)“孩子”天舟二號(hào)，而這次，我全程參與其中。
2021年5月29日，搭載天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船的長征七號(hào)遙三運(yùn)載火箭，在我國文昌航天發(fā)射場準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)火發(fā)射。約604秒后，飛船與火箭成功分離，精確進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射取得圓滿成功。
天舟二號(hào)作為我國空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段發(fā)射的首艘貨運(yùn)飛船，也是我國空間站貨物運(yùn)輸系統(tǒng)的第一次應(yīng)用性飛行，為空間站送去了6.8噸補(bǔ)給物資。
走出測(cè)控大廳，抬頭看看晨曦中的滿天繁星，試圖尋找獨(dú)自翱翔的它，我心里在說：孩子，我們期待你的精彩。
但誰知這精彩背后的堅(jiān)持和不易。
2020年初，突如其來暴發(fā)的疫情把本該集合完成力熱試驗(yàn)的隊(duì)伍打亂了陣腳。我們不得不克服困難，組織能夠到位的研制人員加班加點(diǎn)。
為了讓進(jìn)度不延期，上海的總裝隊(duì)伍逆勢(shì)北上，1600公里36小時(shí)長途奔波；為了天地測(cè)控對(duì)接試驗(yàn)，我們連續(xù)轉(zhuǎn)戰(zhàn)喀什、北京、青島、渭南多地，歷經(jīng)1個(gè)月，直到春節(jié)前兩天才完成試驗(yàn)。多地多次疫情也沒能阻擋我們前進(jìn)的腳步。
中國空間站由天和核心艙、問天和夢(mèng)天兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙，以及天舟貨運(yùn)飛船、神舟飛船組成。為了驗(yàn)證這么復(fù)雜龐大系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性，我們?cè)谔旖蚝教斐墙M織了五艙聯(lián)試，來自全國各地的設(shè)計(jì)師、科研人員和航天員都齊聚這里。
大家封閉管理，駐地和試驗(yàn)場地兩點(diǎn)一線，總裝和測(cè)控“兩班倒”，這樣大規(guī)模的五艙聯(lián)試持續(xù)了100多天。
在這100多天的時(shí)間里，我們一共設(shè)計(jì)了上千條測(cè)試項(xiàng)目，每艘船要測(cè)試1000~2000個(gè)小時(shí)，電總體團(tuán)隊(duì)的成員幾乎每天都在現(xiàn)場，陪伴飛船的整個(gè)測(cè)試工作，并隨時(shí)準(zhǔn)備處理各種問題。
世上本沒有奇跡，只有全力以赴的努力，我們所做的一切都是為了確保萬無一失。任何一個(gè)地面的疑點(diǎn)都有可能成為以后在軌的問題。只有數(shù)據(jù)結(jié)果全都正常，才能放心護(hù)送它“出征”。
2021年5月20日和21日，天舟二號(hào)的出發(fā)儀式是這樣的特別，經(jīng)歷了兩次發(fā)射推遲，每一次都讓我心里像過山車一樣跌宕起伏、徹夜難眠。
好在歷經(jīng)了9天的磨礪，天舟二號(hào)作為空間站核心艙的第一個(gè)造訪者，終于邁出了奔向空間站的第一步。
接下來的每一分每一秒，我們緊盯著屏幕上跳動(dòng)的數(shù)字，跟尋著它的足跡。它像一個(gè)聽話的孩子，歷經(jīng)8小時(shí)，按既定的程序，精準(zhǔn)完成了遠(yuǎn)距離追擊，近距離尋的、接近、對(duì)接，將重達(dá)6.8噸的物資通過“萬里穿針”的方式帶到了空間站。
兩年后，天舟二號(hào)要離軌了，陪著天舟二號(hào)走過的4年歷程歷歷在目。它是我們親手帶大的“孩子”，所有的參研人員，都傾注了心血甚至親情。
我想，這可能也是一種緣分，是它給了我們一個(gè)參與載入史冊(cè)的中國空間站建設(shè)任務(wù)的機(jī)會(huì)，也給了一個(gè)讓我們深感驕傲和自豪的精彩。
造一艘“數(shù)字天舟”
“通過數(shù)字流程，‘?dāng)?shù)字天舟’的數(shù)據(jù)被傳輸?shù)街圃煸O(shè)備上，就可以制造出真實(shí)的各種結(jié)構(gòu)、部件、管路……”
我剛參加工作時(shí)，單位有一臺(tái)“286”微型臺(tái)式電腦，計(jì)算能力和內(nèi)存資源遠(yuǎn)不能跟現(xiàn)在相比。當(dāng)時(shí)用它只能做一些軟件開發(fā)、匯編和反匯編、低速數(shù)據(jù)處理，以及一些不算特別復(fù)雜的計(jì)算工作，但它的價(jià)格還貴得要命。
那個(gè)時(shí)候，我們做設(shè)計(jì)和仿真，沒有多少軟件工具可以提供支撐。比如當(dāng)我們要設(shè)計(jì)一個(gè)電路板圖，只能用紅藍(lán)鉛筆在坐標(biāo)紙上畫出電路板的敷銅走線，而且電路信號(hào)的完整性分析基本靠經(jīng)驗(yàn)。如果需要修改，我們就要重新畫圖，甚至十幾天的工作都要“清零”。
進(jìn)入新千年，我們迎來了一個(gè)技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代：設(shè)計(jì)工具有了長足進(jìn)步，超強(qiáng)的計(jì)算能力、突飛猛進(jìn)的通信技術(shù)、各種專業(yè)的設(shè)計(jì)工具和仿真分析軟件、集同設(shè)計(jì)平臺(tái)等都為我們的貨運(yùn)飛船研制提供了強(qiáng)有力的支撐。大家決定要利用好這些新的技術(shù)和工具，造一艘“數(shù)字天舟”。
于是，多名設(shè)計(jì)師在一個(gè)統(tǒng)一搭建起來的數(shù)字平臺(tái)上，按照通用的規(guī)則，遵照各自的權(quán)限，對(duì)自己所負(fù)責(zé)的部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，數(shù)字化設(shè)計(jì)文件下廠，數(shù)控機(jī)械加工，全程沒有紙質(zhì)圖紙文件，不用人工審簽。通過數(shù)字流程，“數(shù)字天舟”的數(shù)據(jù)被傳輸?shù)街圃煸O(shè)備上，設(shè)計(jì)師就可以制造出真實(shí)的各種結(jié)構(gòu)、部件、管路……
在傳統(tǒng)模式的構(gòu)型布局設(shè)計(jì)中，我們需要在二維圖紙中進(jìn)行設(shè)備布局、調(diào)整、送審，而采用全三維數(shù)字化設(shè)計(jì)后，我們就可以在一個(gè)集同的設(shè)計(jì)平臺(tái)上，快速設(shè)計(jì)、快速仿真、快速迭代。數(shù)字化設(shè)計(jì)文件下廠，數(shù)控機(jī)械加工，全程“無紙化”工作，這不僅提高了設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短了設(shè)計(jì)周期，還降低了設(shè)計(jì)成本。
現(xiàn)在，我們的貨運(yùn)飛船上有100多個(gè)軟件，這些軟件可以讓貨運(yùn)飛船有更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力、自主管理能力和系統(tǒng)在軌重構(gòu)能力。地面工程師可以通過天地測(cè)控鏈路通道，遠(yuǎn)程修改或重構(gòu)軟件，賦予軟件更多的功能。
在貨運(yùn)飛船的測(cè)試和總裝環(huán)節(jié)，我們也可以感受到數(shù)字化帶來的便利。比如，我們采用自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)測(cè)試用例自動(dòng)生成，執(zhí)行過程中不需要人員介入，就可以實(shí)現(xiàn)“一鍵式”測(cè)試。我們還采用了全數(shù)字化總裝研制的型號(hào)，開發(fā)了以三維數(shù)字化結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)、MES看板簽署系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)化照相系統(tǒng)為代表的數(shù)字化協(xié)同平臺(tái)，大幅提高了工作效率。
在貨物管理方面，我們建立了地面到云端的全任務(wù)周期物資數(shù)字化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)貨物自動(dòng)信息錄入、物資取放動(dòng)態(tài)的信息管理、貨物的布局和配平、質(zhì)量特性計(jì)算等。同時(shí)，這個(gè)系統(tǒng)還采用了VR技術(shù)，為航天員提供可視化的作業(yè)指導(dǎo)書。
開啟下一次的探索
“任何個(gè)人的能力都是渺小的，但是集體智慧和力量的體現(xiàn)是偉大的，這也是一種航天文化的象征?！?/font>
還記得王希季老先生曾說過：“搞工程必須堅(jiān)持零缺陷，如果有缺陷，那工程就是零?！币淮伟咽伦鰧?duì)是不容易的，這也是我這么多年一直想追求的，雖然我有沒做好的地方，但我一直在朝著這個(gè)方向努力。
我有一張王老的照片，照片里他滿頭白發(fā)，近距離側(cè)臉看著航天器，即使步履漸漸蹣跚，他也仍然熱忱地注視著中國航天事業(yè)每一個(gè)前進(jìn)的腳步。這張照片我到現(xiàn)在還留著，時(shí)常用它來勉勵(lì)自己。
現(xiàn)在，貨運(yùn)飛船的設(shè)計(jì)階段已經(jīng)過去了，天舟二號(hào)、天舟三號(hào)、天舟四號(hào)、天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船為組批投產(chǎn)，狀態(tài)相對(duì)穩(wěn)定，能夠最大程度保證載人航天工程的速度與質(zhì)量，天舟六號(hào)新一批次貨運(yùn)飛船即將與大家見面，我們現(xiàn)在的精力主要是在產(chǎn)品制造、系統(tǒng)集成和系統(tǒng)測(cè)試上。
“成功是差一點(diǎn)點(diǎn)失敗，失敗是差一點(diǎn)點(diǎn)成功”，這是航天領(lǐng)域流傳甚廣的一句話?！耙稽c(diǎn)點(diǎn)”的背后，是無懼挑戰(zhàn)的戰(zhàn)斗精神，也是多維度保障，通力解決問題的合作精神。
我們?cè)趦赡曛畠?nèi)發(fā)射了4艘貨運(yùn)飛船，這是前些年時(shí)幾乎不可能想象的事情。除了技術(shù)體系創(chuàng)新、研制流程優(yōu)化以外，更多的是參試人員“特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗、特別能攻關(guān)、特別能奉獻(xiàn)”的拼搏精神。任何個(gè)人的能力都是渺小的，但是集體智慧和力量的體現(xiàn)是偉大的，這也是一種航天文化的象征。
有生之年，我參與了中國空間站建設(shè)這么大一個(gè)重大的工程項(xiàng)目，心情激動(dòng)、激動(dòng)、還是激動(dòng)。我慶幸自己有機(jī)會(huì)干這件事，也慶幸能夠與貨運(yùn)飛船研制團(tuán)隊(duì)的成員們團(tuán)結(jié)協(xié)作。把這事干成，這真的是一種榮耀。
未來，我們會(huì)在貨運(yùn)飛船的設(shè)計(jì)上不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，以實(shí)現(xiàn)更快的運(yùn)輸速度、更大的載重能力、更高的運(yùn)輸效能、更多的先期技術(shù)驗(yàn)證，增加返回的能力，及時(shí)傳回太空的科研成果。我想，這會(huì)為我國的空間站運(yùn)營提供更好的服務(wù)。
每一次對(duì)太空的叩問，都是下一次探索的開始。未來，值得我們期待。
