天舟一號(hào)總設(shè)計(jì)師:從零開始 攻克推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加難題
央視網(wǎng)消息:4月20日,海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心見證了中國航天發(fā)展的一大步,長(zhǎng)七火箭搭載天舟一號(hào)成功發(fā)射。4月28日,圓滿完成天舟一號(hào)飛行任務(wù)的試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)回到北京,白明生是天舟一號(hào)的總設(shè)計(jì)師,在剛剛過去的這一周,他和他的團(tuán)隊(duì)見證了天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室成功對(duì)接,進(jìn)行首次推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加試驗(yàn)的全過程。這也使我國成為世界上第三個(gè)掌握推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加技術(shù)的國家,為今后空間站建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),那么,他們是如何攻克推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加難題的呢?
如果說載人飛船是天地往返的載人工具,那么貨運(yùn)飛船就是天地間運(yùn)貨的工具。除了為航天員的長(zhǎng)期駐留和空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行貨物補(bǔ)給外,一座大型空間站的運(yùn)行也要靠貨運(yùn)飛船為其補(bǔ)加推進(jìn)劑。在設(shè)計(jì)之初,試驗(yàn)隊(duì)首先要確定的,就是采用哪種方式來加注推進(jìn)劑。
記者:當(dāng)時(shí)有多少個(gè)方案,可以供選擇?
白明生:比如說斷接器的加注方式,是電動(dòng)的還是氣動(dòng)的。
記者:這兩個(gè)有什么區(qū)別?
白明生: 電動(dòng)的話,要耗電,氣動(dòng)的話,還要背氣瓶,氣動(dòng)的可能更復(fù)雜一些,氣動(dòng)的話人家是有先例的,電動(dòng)的沒有先例。
記者:最后咱們選擇的是哪個(gè)?
白明生:最后選擇的是電動(dòng)的。
記者:為什么就要選擇一個(gè)沒有先例的?
白明生:這當(dāng)時(shí)也是做比較了以后,包括電機(jī)這些選擇,也是有一定技術(shù)基礎(chǔ)的,咱們其他的型號(hào)用過類似的電機(jī),經(jīng)過實(shí)用性改進(jìn)以后,可以滿足它的需要,因?yàn)殡妱?dòng)的話,控制起來相對(duì)要容易一點(diǎn)兒。
記者:確定下來這是一個(gè)總的方向,接下來就像您說的,可能這個(gè)越往后就越難?
白明生:設(shè)計(jì)的時(shí)候,電機(jī)功率的選擇,功率太大了以后也不行,功率太小了,驅(qū)動(dòng)不了,也不行。所以功率的選擇,這個(gè)參數(shù)的選擇,都是認(rèn)真設(shè)計(jì)的。
白明生:包括這個(gè)船,我做成一個(gè)多大尺寸的,我裝多少貨物,也得考慮我空間站的需求。
記者:既然是運(yùn)貨的,就越大越好,越多越好,是不是這樣?
白明生:不是這樣的,因?yàn)榇l(fā)射上去,它靠火箭,火箭的話,你不能為了我的貨船,專門研制特別的火箭,你的工作量就大了。
白明生,今年51歲,1988年畢業(yè)于北京航空航天大學(xué)飛行器設(shè)計(jì)與應(yīng)用力學(xué)系,大學(xué)畢業(yè)后,白明生進(jìn)入中國航天科技集團(tuán)公司空間技術(shù)研究院,1992年,載人航天總體室成立后,白明生成為首批核心成員。在載人航天領(lǐng)域,從方案設(shè)計(jì)、初樣研制到神舟一號(hào)至神舟五號(hào)飛船的研制和發(fā)射,他都參與其中。2003年“神五”發(fā)射完成后,他被安排到返回式衛(wèi)星項(xiàng)目任務(wù)擔(dān)任副總師。2007年,白明生再次回到飛船隊(duì)伍,作為副總設(shè)計(jì)師帶領(lǐng)研制隊(duì)伍投入到“神七”任務(wù)中。2011年,他開始帶領(lǐng)一支年輕的隊(duì)伍,研制天舟一號(hào),這一年他也只有45歲。
記者:這跟以前的隊(duì)伍,年齡組成有不一樣的地方嗎?
白明生:載人船早期的話,咱們那時(shí)候還有一些前輩,老專家。
記者:有搭配著?
白明生:有搭配著,現(xiàn)在像我們這個(gè)歲數(shù)的不是太多,年輕人很多,6年前20多歲,干到現(xiàn)在平均35歲,6年面前沒有那個(gè)。
記者:但您這個(gè)恰恰又是一個(gè)新隊(duì)伍,這是不是也得更上心的地方?
白明生:沒錯(cuò),我們也從載人船,天宮的隊(duì)伍里補(bǔ)充過來幾個(gè),但是好多也是沒有太多經(jīng)驗(yàn)的,只能早期培養(yǎng)慢慢鍛煉。
記者:但是恰恰您帶的這支隊(duì)伍,不得不去面對(duì)這種新崗位,新人,您怎么辦?
白明生:那就是多付出,沒別的招。
六年中,日復(fù)一日的殫精竭慮,天舟一號(hào)從無到有,漸漸成型。作為首個(gè)貨運(yùn)飛船,有人稱它為太空中的快遞小哥,但其實(shí),它的塊頭一點(diǎn)都不小,小天舟一號(hào)采用兩艙構(gòu)型,由貨物艙和推進(jìn)艙組成,總長(zhǎng)10.6米,艙體最大直徑3.35米,物資上行能力小于7噸,起飛重量約13噸,是我國迄今所發(fā)射過最大、最重的航天器。
記者:這次天舟一號(hào)的載荷比,在世界都算是最高的之一,也就是說它能運(yùn)得多自重還小,這個(gè)你們當(dāng)時(shí)在設(shè)計(jì)的時(shí)候,是不是已經(jīng)做到極限了?
白明生:對(duì),整船的結(jié)構(gòu),實(shí)際上設(shè)計(jì)的時(shí)候,就是精細(xì)化設(shè)計(jì),每一部分我們都是先仿真以后,再設(shè)計(jì)圖紙,再生產(chǎn),所以每一個(gè)環(huán)節(jié),每一個(gè)零件,都是把重量摳得特別細(xì)。