“問天大管家”張嶠:幫中國最重航天器“升級換代”
光是針對問天實驗艙的交會對接任務(wù)和一個兩艙一字形構(gòu)造任務(wù),我們就準備了近4000條故障模式對策,以確保在故障出現(xiàn)的第一時間,我們能夠準確定位和識別,并及時處置。
張嶠
中國航天科技集團有限公司第五研究院問天實驗艙總體系統(tǒng)主任設(shè)計師
發(fā)射、入軌、成功對接、航天員進駐問天實驗艙……7月24日14時22分,搭載中國最重航天器——問天實驗艙的長五B火箭順利升空,495秒后火箭成功進入預定軌道。就在大家合影慶祝時,有一支團隊還在緊張地盯著電腦屏幕,他們在等待一個非常重要的消息。
距離發(fā)射約一個小時后,問天實驗艙太陽翼順利展開,團隊成員們上下懸著的心才終于放了下來?!疤栆矸逭归_,這是我們?nèi)胲壋跗谝粋€最關(guān)鍵的事件。只有它實現(xiàn)了,飛行器飛得才平順、安全?!敝袊教炜萍技瘓F有限公司第五研究院(以下簡稱航天五院)問天實驗艙總體系統(tǒng)主任設(shè)計師張嶠說。
“別人家的孩子”走進航天領(lǐng)域
如今,“問天”叩問蒼穹,中國人“摘星攬月上九天”的夢想正在一步步成為現(xiàn)實。
“唯其艱難,方顯勇毅;唯其磨礪,始得玉成?!睆垗沁@樣說的,也是這樣做的。
張嶠出生在四川省廣元市一個軍工家庭,受到家庭影響,他從小便心懷航天夢。讀書期間,張嶠成績突出,一路都是“別人家的孩子”。優(yōu)異的成績使他獲得公派出國學習交流的機會,面對國外機構(gòu)拋來的“橄欖枝”,他不為所動,帶著全國優(yōu)秀博士學位論文的證書和赤子之心來到航天五院,踏上了建造中國空間站、實現(xiàn)航天強國夢的征程。
2012年3月30日,中國空間站正式從方案論證階段轉(zhuǎn)入方案設(shè)計階段,次日張嶠正式加入航天五院空間站設(shè)計師團隊。
此后,張嶠在自己的專業(yè)領(lǐng)域不斷深耕,夯實專業(yè)基礎(chǔ)、積極參加空間站方案設(shè)計工作,并迅速在航天推進器專業(yè)和大型航天器復雜分析計算領(lǐng)域取得了一些成績。針對發(fā)動機羽流效應(yīng),他建立了多區(qū)域—多分組羽流模型,改進了工程算法,相關(guān)成果被應(yīng)用于大尺寸復雜構(gòu)型空間站研制任務(wù)中。
“這還不夠,我深知要學習空間站系統(tǒng)總體各領(lǐng)域的知識,要不斷拓展知識面,此外還需要具備完整的系統(tǒng)研究能力。”張嶠表示。
只要他在,研制團隊都很放心
作為問天實驗艙的“大管家”,張嶠對整艙技術(shù)方案、關(guān)鍵技術(shù)指標、風險控制要點、整艙研制流程爛熟于心。隨著研制工作的不斷深入,工程總體部門不斷增加問天實驗艙的任務(wù)和功能,尤其是在艙體設(shè)計狀態(tài)基本定型后,又提出了“新增功能分區(qū)”“按照23噸發(fā)射”和“全相位快速交會”等新要求。
面對新任務(wù),張嶠組織設(shè)計師團隊迅速識別更改影響范圍,梳理分系統(tǒng)間以及工程各系統(tǒng)間的接口指標,在強約束條件下制定了切實可行的更改實施方案、補充試驗方案并部署了風險控制措施??梢哉f,在不影響主線研制的前提下,該團隊在短時間內(nèi)完成了問天實驗艙功能的全面驗證,實現(xiàn)了問天實驗艙的“升級換代”。
張嶠的一位同事回憶道:“只要張嶠在現(xiàn)場,整個研制團隊就都很放心。在他的指揮下,各項研制流程執(zhí)行的質(zhì)量都較高?!?/p>
每天最后一個離開總體工作間
在完成前期研制工作后,航天五院成立了問天實驗艙發(fā)射場試驗隊(以下簡稱試驗隊),以完成后續(xù)工作。在試驗隊總體工作間的墻壁上,懸掛著試驗隊“黨員先鋒隊”的隊旗。這里是各分系統(tǒng)工作人員每天進出最多的地方,也是每晚最后一個熄燈的房間。而“黨員先鋒隊”隊長是每晚最后一個離開的人,這個人就是張嶠。
由于空間站AIT(總裝、集成、測試)中心現(xiàn)場位于天津,所以張嶠及其同事需要經(jīng)常離開北京、去到天津工作。當時,工作進度十分緊張,節(jié)假日加班已是習以為常的事情。自從2017年張嶠當上問天實驗艙“大管家”后,在合理安排值班人員的基礎(chǔ)上,每到節(jié)假日,他都會主動趕赴天津值班,讓其他的同事盡可能多地與家人團聚。
為了保證發(fā)射萬無一失,張嶠和同事們進行了大量預演,并準備了很多應(yīng)對方案?!肮馐轻槍柼鞂嶒炁摰慕粫尤蝿?wù)和一個兩艙一字形構(gòu)造任務(wù),我們就準備了近4000條故障模式對策,以確保在故障出現(xiàn)的第一時間,我們能夠準確定位和識別,并及時處置?!睆垗貞浀馈?/p>
此外,張嶠還建立了發(fā)動機與艙體之間的熱輻射耦合模型,為優(yōu)化產(chǎn)品狀態(tài)、設(shè)備布局和在軌工作模式奠定了技術(shù)基礎(chǔ);他牽頭組織各專業(yè)單位完成了基于全柔性動力學的艙外大型設(shè)備力學承載與控制聯(lián)合仿真,解決了空間站上的大型柔性太陽翼、大型空間機械臂、多自由度驅(qū)動機構(gòu)等關(guān)鍵設(shè)備在多重控制體系下出現(xiàn)的力學難題。
發(fā)射前一晚激動得徹夜未眠
如今,問天實驗艙已經(jīng)順利進入長期在軌運行狀態(tài)。但是回想起發(fā)射前后那難以忘懷的36個小時,張嶠仍然難掩內(nèi)心的激動。
“發(fā)射前一晚,我輾轉(zhuǎn)反側(cè),幾乎沒睡。想著‘孩子’就要出遠門、上戰(zhàn)場了,我心里亂糟糟的?!睆垗貞浀?。
發(fā)射前3小時,整艙加電正常,設(shè)備狀態(tài)良好,一切準備就緒。
“到了發(fā)射倒計時5分鐘,我又清了清腦子,腦海里只留下正常飛行程序和上升段故障預案,靜靜地等著發(fā)射的那一刻?!睆垗貞浀馈?/p>
“發(fā)射入軌后約1小時,太陽翼帆板順利完成一次展開,有底了!又用了13個小時,問天實驗艙成功對接天和核心艙,正中靶心。然后,我看到太陽翼帆板第二次展開,供電正常,成了!”張嶠表示,看到那一刻,他覺得之前付出的一切都是值得的。
雖然從事航天事業(yè)工作異常繁忙,但工作之余,張嶠盡最大可能承擔起家庭的責任,做一個好兒子、好丈夫、好爸爸。每天不管多晚下班,他都想盡辦法跟6歲的兒子聊聊天,為孩子播下筑夢航天的“種子”。
正是張嶠這樣的航天人,把青春獻給星河,在各自的崗位上干得好、守得住,才書寫出中國航天史蔚為壯觀的新時代畫卷。
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