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创新永不停歇的脚步

2017-09-27庞丹潘晨

军工文化 2016年10期
关键词:丁肇中班组嫦娥

庞丹 潘晨

2011年5月16日,当阿尔法磁谱仪被“奋进号”航天飞机送入太空并稳定运行的消息传来,为磁谱仪研制储液器的五院苗建印班组里,传来阵阵欢呼声:“赢了!”“我们成功了!”大家相拥在一起,击掌欢庆,喜极而泣。

看着大家难以抑制的激动神情,苗建印用手扶了扶眼镜,无声地笑了。

这是在苗建印带领下,这支攀登创新高峰的团队,在航天科技殿堂里摘下的又一颗闪亮明珠。

故事还得从2005年说起。

当时,诺贝尔奖得主丁肇中先生正在研制探索人类起源奥秘的阿尔法磁谱仪。但他却遇到了一个非常头疼的难题—研制一台在空间微重力环境下既能完美控温,又要为系统供液的储液器。这在当时国际热控界看来是一个难度极高的技术挑战,甚至连丁肇中自己也坦言:

“这个项目是我40多年里遇到的难度最大的实验,甚至比当初为我带来诺贝尔奖的实验还要困难得多”。

为了早日完成项目,丁肇中先生找到NASA、ESA,還有十几家欧美日顶尖研究机构和知名大学,然而却没有一家敢“接招”。山穷水尽之时,来自五院总体部的苗建印班组挺身而出,接过了这个“烫手山芋”。

是什么让他们有如此的底气和自信呢?这个当时由26人组成、平均年龄仅有33岁的年轻团队,其实已经有着50年的专业积淀和辉煌历史。班组曾经研制出我国第一根宇航级热管,也曾开发出我国首套热控百叶窗,在美国物理年会上引起世界同行的轰动,还曾研制出世界上尺寸最小的宇航级热管。从基础理论到工程实践,他们都有自己的“独门秘笈”。班组长苗建印就是从这个班组成长起来的新一代技术带头人。

然而,这次难题对他们来说,确实是一个更高的挑战。

研制之初,质疑声蜂拥而至。

“没有一点儿资料、没有前沿研究、没有经验借鉴,这个‘三无产品恐怕干不出来吧”?

“这活儿是只栽树难结果,到头来只怕一场空”!

“这个项目涉及到政府问合作,连总理都过问了,干不出来怎么收场,还是别逞能了”!

面对质疑声,苗建印和同事们没有退缩。他们经过认真分析讨论后,针对储液器研制中识别出的材料、控温和毛细结构设计这三大技术难点,开始了异常艰难的研制攻关。

他们白天找资料、查文献,开会研讨开拓思路,晚上克服时差,与欧洲方面进行电话会议,常常24小时连轴转。渐渐地,一个巧妙的方案在大家你一言我一语中出炉了,扇形丝网结构加内嵌式热管设计,就可以恰到好处地解决储液器的难题。

解决设计难题只是万里长征第一步,更大的拦路虎是材料和工艺。特殊的材料需求、极端苛刻的工艺标准,激发了研制团队无穷的创新热情。国内找不到一根符合设计需求的钢材,他们就联合北京钢研院,一起查标准、找方法,一遍遍测试,一遍遍调整工艺方法,守着上千度高温的炉子一起冶炼;丝网结构太复杂,需要手工点几千个点,力度轻了“点不上”,手劲儿重了就“糊了”,一个力度不好,整个丝网就得放弃重来,一圈下来,眼睛发胀,腰也直不起来,人几乎快变成了“化石”;验证条件也十分苛刻,几年下来,他们进行了数千次试验验证,酒精用了上百箱,双手被泡得脱了一层层皮,连鞋子也被清洗用的丙酮烧坏了好几双……

刚开始,国外同行十分怀疑这个中国团队是否真有能力,开会时不断抛来各种各样的问题。可随着工作一步步深入,班组精密的分析推算和深厚的专业功底,使国外同行纷纷折服。开技术协调会时,如果中国专家不在场,大家就不放心;只有中国工程师点头了,丁肇中先生才会拍板通过;不光是储液器,甚至连整个阿尔法磁谱仪热控系统都要求必须听取中国专家的意见。

研制过程就像在黑暗中摸索一样,曲曲折折,几经辗转。

然而,发射的时间却不等人,丁肇中先生甚至一天连打好几个电话。

此刻,进度成了研制进程中最大的瓶颈。大家都知道不能按期交付产品意味着什么,纷纷把目光投向苗建印。

“没有过不去的坎儿,没有越不过的山。我就不信那个邪了,储液器一定按期拿下!”苗建印坚定地对大家说。

针对外协生产这个短板中的短板,苗建印提出“人员轮班、机器24小时不能歇”的车轮战术,并说服了外协厂家全力支持。为了盯住这块阵地,在长达两个月的时间里,他经常半夜两三点跑到车间里查看、指导、解决问题。

终于,几乎像水平线一样毫无波动的完美控温曲线展现在国内外同行的眼前。丁肇中先生连声赞叹:“没有储液器就没有热控分系统,没有热控分系统就没有阿尔法磁谱仪!”

还没来得及喘口气,探月工程二期就启动了,嫦娥三号探测器研制开始,又一道世界级难题摆在了苗建印班组的面前。

嫦娥三号要抵御月球昼夜高达300多摄氏度的温差,但他们为通常星船设计的温差指标只有七八十度;以往的设计方法面对的是微重力环境,而现在面临的却是只有地球重力1/6的月球;按照方案要求,热控系统的总重量必须控制在25公斤以下,如果借鉴美苏设计方案,重量将超过几百公斤。

困难就像一把磨刀石,它让弱者更加消沉,但会把强者磨得更加锋利。

重压面前,苗建印班组迎难而上,立刻投入到方案论证之中。一个个方案出炉了,但接连发现在特殊环境下的种种设计缺陷,大大小小20多个方案,最终被逐一推翻。

他们不得不回到原点,在经典物理学理论中寻求灵感。

大家没日没夜地在一块白板上写写算算,一条条可能性被列出,却又一次次被否定。直到某一天凌晨3点,正在苦思冥想的苗建印眼前突然一亮:我们为什么不利用这1/6重力,逆向思维,形成一种新的热控技术和方法呢?

熬红眼睛的苗建印立即把大家召集起来。渐渐地,把1/6重力、同位素热源和两相流体回路相结合,形成新型热控的思路成为了大家的共识,为嫦娥三号量身定做的国际首创热控核心技术就在这个深夜悄悄的诞生了。endprint

按照这一新型热控思路,班组快马加鞭大干起来。方案论证通过了,原理样机亮相了,高温验证试验顺利通过了……大家感觉离月球越来越近了,紧绷的神经略有松弛。

这时,月夜低温工况试验开始。阀门开启,正常!工质流入蒸发器,正常!正当大伙儿紧盯着温度曲线,期待它不断上升时,却看到曲线不断往下掉……低温工况试验失败了!在场设计师的表情瞬间凝固了。

此时的苗建印,因为老家有急事,刚刚驱车几百公里回到家。腿刚刚迈进家门,组里电话就打了过来,听着电话那头的信息,他眉头紧锁,心急如焚,根本坐不下来,只好匆匆安排一下,就不得不向年迈的父母辞别。“好几年没回来啦,连口水都不喝就走啊。”母亲小声念叨着。在父母依依不舍的目光中,苗建印又上路了。转角处,回头一瞥,他看到两位老人相互搀扶着伫立在街边,久久不愿离去,心中泛起无限隗疚,不禁潸然泪下。

在苗建印的带领下,大家立即投入到故障分析定位中。很快发现地面等效月球的验证方法有问题。可解决这一问题的办法却没有。

他们查阅了大量文献资料,寻找国际空间站数据线索,短短几个月的时间几乎把世界上所有该领域的文献翻了个遍。他们边分析边修正,把各种可能情况重新推算了一遍,光是密密麻麻的演算纸和不胜枚举的数据与草图就装满了几个柜子。整整两个月,时间在他们眼里已经没有了概念,累了就两把椅子一拼休息一会儿,困了就跑去洗把脸,而一向以严格和加班狂著称的苗建印,此时却一改常态,不得不每天晚上12点挨个办公室赶人:“回家吧,明天再干!”可是,大家依然埋头在自己的电脑前。

时间过去了几个月,这个难题始终久攻不下。嫦娥三号的整体进展被它卡住了脖子。这个硬骨头如果拿不下,很可能整个探月工程的进程都要受到严重影响!

经过一轮又一轮的连续奋战,设计在一步步完善,验证方法在一步步摸清,目标也在一步步接近。最终,温度的曲线控制在零到十度这个适宜的区间,他们终于成功了!

当大家在连续半年鏖战,终于轻松地走出试验场时,一轮新月高悬在天空,班组里的一位年轻人忍不住大声喊道:“嫦娥三号,你真的可以飞到那里去了!”

如今,嫦娥三号不但成功落月,而且顺利度过了30个月夜,远远超过了前苏联11个月夜的记录,彰显了我国热控技术的雄厚实力!

正如苗建印所说,“任务成功并不代表着基础理论的问题彻底吃透和解决”。尽管嫦娥三号任务已经过去两年多了,但探月工程所需的更为精准的等效月球基礎理论问题,始终像一块沉甸甸的石头压在大家的心头。创新之路,没有捷径和坦途,惟有大付出,才有大收获,惟有大境界,才有大成就。让我们为创新精神点赞,为这个永不停步的创新团队加油喝彩!endprint

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