人物剪影
史晓宁,北京中科宇航技能有限公司副总裁、力箭一号运载火箭总规划师,长时刻从事运载火箭全体规划作业,先后参与多项国家重点类型项目研发使命。
◎本报记者 宗诗涵 付毅飞
11月26日,北京中科宇航技能有限公司(以下简称“中科宇航”)宣告,力箭一号遥六运载火箭在中科宇航工业化基地如期完结总装测验作业,并顺畅经过出厂评定,将于12月下旬在春风商业航天立异实验区履行“一箭11星”发射使命。
到现在,力箭一号运载火箭(以下简称“力箭一号”)已完结5次发射使命,发射成功率100%。“五战五捷”离不开力箭一号总规划师史晓宁及其团队的继续攻关。日前,史晓宁承受科技日报记者采访,叙述了他和团队成员让卫星“拼火箭”上天的故事。
“使‘经济舱’搭载更多卫星‘乘客’”
记者:请您简略介绍下力箭一号。
史晓宁:力箭一号是由中国科学院力学研究所抓总、中科宇航参与研发的固体运载火箭。它专为细小卫星“拼火箭”升空而规划,运载才能杰出,至今现已将57颗卫星送入预订轨迹,是我国商业航天主力火箭之一。
记者:最初为什么要发动研发力箭一号?
史晓宁:2018年,咱们团队对未来5年至10年的航天商场进行了深化调研。调研成果显现,从2023年至2028年,遥感卫星、科学实验卫星等细小卫星发射需求将明显增加。这些卫星的分量通常在几十公斤至两三百公斤之间,假如“拼火箭”发射,一发火箭大约可以搭载5颗至10颗卫星,可大大节省发射本钱。所以,公司决议研发一款可供卫星“拼火箭”上天的火箭,也便是力箭一号。
除此之外,为了满意商场需求、发射尽可能多的卫星,咱们尽力操控本钱,让力箭一号的发射本钱比商场同类火箭下降约50%,使“经济舱”搭载更多卫星“乘客”。
记者:在研发力箭一号时,您和团队遇到了哪些难题?
史晓宁:力箭一号的研发难点首要体现在两方面。其一是短少技能经历。其时,大多数固体火箭由老练类型改制规划而来。但力箭一号要让尽可能多的卫星一同上天,使命不同于以往固体火箭。因而在研发进程中,咱们没有太多可学习的经历。其二,在操控研发本钱的一起,咱们有必要完结力箭一号的高功用。
为了处理这些问题,咱们进行了多方面的技能立异。咱们打破了传统火箭规划形式,选用全体面向单机的集成规划办法,使规划功率大幅进步。一起,咱们引入归纳航天电子的集成规划理念,进一步进步了力箭一号的功用。在动力方面,咱们还初次运用了直径2.65米的大推力新式固体发动机,为力箭一号供给了强壮推力。
记者:最难处理的问题是什么?
史晓宁:我以为最难处理的问题在于实验验证。由于其时短少经历和相关根底设施,怎么挑选适宜的实验办法、自主建立实验场景,是咱们其时面对的最大困难。
比方,在规划阶段,为了增强火箭的运载才能,咱们团队将力箭一号整流罩直径设定为3.35米,它和箭体最小直径份额超越1.6。其时在国际上,这一比值史无前例。这样的立异究竟能不能成?咱们谁心里都没底。这一比值关乎火箭全体稳定性,一旦犯错成果十分严峻。
为了验证这一比值,咱们做了噪声实验等一系列实验。然后,咱们依据实验成果,不断优化规划细节。从设备的支架厚度到资料结构,咱们都进行了详尽的调整。
记者:现在,力箭一号取得“五战五捷”的好成绩。回忆研发进程,您觉得有哪些关键性的时刻节点?
史晓宁:力箭一号五次发射,每一次都各具特色。2022年7月首飞,它是其时国内最大的固体火箭。发射成功前,团队上下“压力山大”。经过第2次发射,咱们验证了一箭多星技能。在第三次发射中,咱们使力箭一号饱尝住了低温发射和高密度发射应战。从第四次发射后,根本每个月都有一次发射使命,这对咱们团队的研发才能、质量操控才能都提出了更高的要求。
要说最困难的时期,我以为是每次发射前的预备阶段。由于每次发射都是一次全新的应战,需求咱们团队竭尽全力,保证每一个细节都做到位。
“攻下一个山头还有另一个山头”
记者:现在,全球商业航天正处在高速展开阶段。未来几年,您和团队有何详细规划?
史晓宁:力箭一号的“五战五捷”仅仅一个开端,攻下一个山头还有另一个山头。未来,我和团队在保证力箭一号牢靠、高密度发射的一起,还要展开以下两方面作业。
榜首,咱们将全力推进力箭二号液体运载火箭(以下简称“力箭二号”)的研发、出产、发射作业。咱们的方针是在2025年9月完结力箭二号的首飞。这款火箭的特色是大运力、高牢靠、低本钱,它将满意未来我国大规模星座组网建造和低本钱货物运输需求。
第二,咱们还在推进力鸿系列可重复运用飞翔器的研发进程。该系列飞翔器的首要方针是验证可重复运用技能,以进步发射的经济性和可继续性。咱们计划2025年完结两项重要实验使命:一是百公里级飞船降落伞缩比验证实验,二是助推飞翔器笔直起降飞翔实验。未来,团队还将探究载人亚轨迹太空游览的可能性。
记者:在研发力鸿系列可重复运用飞翔器的进程中,需求霸占的中心难点是什么?
史晓宁:团队面对的首要技能难点会集在三方面。首要,怎么在收回进程中有用操控飞翔器运载才能的丢失。其次,要进步飞翔器复用次数,就有必要减轻结构分量并进步其在恶劣环境中的习惯才能,但两者存在必定的对立。怎么处理这一对立,是咱们需霸占的另一难点。此外,咱们还要探究处理大型飞翔器的收回匹配问题。
记者:怎么处理以上问题?
史晓宁:我和团队成员聚集复用检测这一中心难题,从根底做起,建起自己的实验中心,并引入相关检测设备和资料。完结前期衬托后,咱们经过堆集很多实验数据,验证资料的可复用才能;一起测验运用新资料,以进步飞翔器结构的复用功用。
记者:在火箭发射降本增效方面,您和团队进行了哪些探究?
史晓宁:从历史数据来看,力箭一号的发射本钱不断下降。首发价格约为8万元/公斤载荷,现在价格现已降至7万元/公斤载荷,未来价格有望低至5万元到6万元/公斤载荷。
在下降本钱的一起,咱们也重视进步火箭的功用。经过优化减重办法,如选用新复合资料、进步发动机功用等,咱们逐步下降了火箭的结构分量,进步了其运载才能。
除此之外,咱们还进步了卫星的发射功率。在火箭发射中,怎么让个头、功用不同的卫星“乘客”安全“坐好”、准点下车,一起下车后没有“晕车反响”正常运转,是不小的检测。为此,咱们规划了一系列计划。咱们选用多星别离操控技能,现在一次可以别离50颗以上卫星;一起优化卫星的布局才能,然后进步了它们“拼火箭”发射的灵活性。
“为年轻人发明尽可能多的实践时机”
记者:力箭一号的成功,离不开一支实力强壮的研发团队。请您介绍一下这支部队。
史晓宁:力箭一号团队成员均匀年龄35岁。其间,技能主干由现役长征火箭副总规划师、全体及各分系统一线研发人员组成,均匀具有10年火箭研发经历。
在力箭一号团队组成之初,咱们面对的最大应战是团队成员短少研发经历。但是,经过屡次地上实验和飞翔实验的历练,这批年轻人逐步可以独立自主。
记者:您是怎么让这些年轻人快速生长的?
史晓宁:我的办法是,为年轻人发明尽可能多的实践时机。在参与项目进程中,当他们遇到问题时,我会让他们一向剖析,直到把问题弄理解。这个进程不只有助于他们深化把握专业技能,还有助于进步他们对相关接口和系统的知道。
一起,为使新人更快习惯岗位,咱们主导建立了一套完好的人才培育系统,协助年轻人更快把握作业技能、进步作业功率。
记者:您觉得该怎么培育年轻人的立异精力?
史晓宁:年轻人充溢构思与生机,他们的立异精力是推进航天事业展开的重要力气。但是,航天技能需不断立异也要保险牢靠。因而,我在鼓舞年轻人立异的一起,也重视培育他们谨慎的作业态度,叮咛他们遇到问题时要“斗胆假定,当心求证”。
比方,在研发力箭一号时,咱们团队在国内初次选用级间别离的凉气推冲别离系统。为了验证这一系统的牢靠性,我带领年轻人展开了很多地上实验。
记者:我国商业航天工业快速展开,相关人才能否跟上?
史晓宁:与传统航天范畴比较,我国商业航天范畴人才储藏相对缺少,可以承当火箭发射技能研发使命的中心主干人才尤为稀缺。这在必定程度上限制了职业展开。为应对人才缺少的应战,我主张采纳以下办法。榜首,鼓舞更多年轻人参与商业航天职业。第二,加速构建我国自主商业航天人才培育系统。
记者手记
记者见到史晓宁时,他正静心处理文件。意识到有人接近,他才把眼睛从电脑屏幕里“拔”出来,和记者打招呼、握手。
史晓宁对航天的神往始于2003年。那一年,神舟五号载人飞船成功发射。这在少年史晓宁心中“种”下了探究众多世界的种子。
10年后的2013年,史晓宁取得博士学位,决然投身航天事业,期望“打造一款全新的火箭”。虽然短少火箭类型研发经历,他凭着初生牛犊不怕虎的劲头,参与力箭一号研发团队,成为团队的前期成员之一。
力箭一号的研发进程绵长而艰苦,耗时近4年。在那1303个日日夜夜里,史晓宁与团队成员们完结了151项、合计761次地上实验,编写了27.73万行代码,制作了646张图纸,并撰写了超越850份项目文件。
研发完结仅仅航天梦的开端。随着力箭一号进入高密度发射阶段,每月一次的发射使命让史晓宁的作业节奏变得更快。采访前一日他才落地北京,之后参与项目研讨会、承受采访,行程紧凑、活动密布。次日,他又要奔赴发射场。繁忙,成了他的常态。
但史晓宁从没觉得这样的日子苦,总能在繁忙中找到高兴。“一说到航天人,很多人会想到静心苦干、隐姓埋名这样的词语,但我觉得那不是航天人的悉数。”史晓宁说,每一次成功发射、技能打破,都能让他高兴好久,那是独属航天人的高兴。
史晓宁是很多航天追梦人的代表。这群追梦人用才智和汗水,书写着中国航天的光辉华章。