2023年5月10日21時(shí)22分，由航天科技集團(tuán)五院（以下簡(jiǎn)稱五院）抓總研制的天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船，在長(zhǎng)征七號(hào)遙七運(yùn)載火箭的噴薄托舉下騰空九霄、送入太空。次日5時(shí)16分，飛船成功完成與空間站核心艙后向?qū)印?/p>
從天舟一號(hào)到天舟六號(hào)，天舟貨運(yùn)飛船“家族”不斷壯大。近日，天舟貨運(yùn)飛船系統(tǒng)總指揮馮永做客中國(guó)航天報(bào)《獨(dú)家對(duì)話“兩總”》系列報(bào)道，講述他這些年乘“舟”破浪，筑夢(mèng)騰飛的日子。
貨運(yùn)飛船系統(tǒng)總指揮
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?！?/p>
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(guó)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，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(guó)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。
一切從零開始，閉關(guān)只爭(zhēng)朝夕
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(guó)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(guó)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(guó)載人航天工程第二步勝利完成，也正式宣告中國(guó)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(zhǎng)。
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(zhǎng)。
當(dāng)然，天舟一號(hào)也是一個(gè)“爭(zhēng)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(chǎng)“戰(zhàn)役”與“戰(zhàn)疫”
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(zhǎng)征七號(hào)遙三運(yùn)載火箭，在我國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)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(guó)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(guó)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(zhǎng)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(guó)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(guó)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(chǎng)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(chǎng)，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(guó)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”
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(zhǎng)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
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(guó)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。“一點(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(guó)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(guó)的空間站運(yùn)營(yíng)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。
