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声波里的中国航天 十六年只为太空那一“吻”

  2011年11月3日凌晨,北京飞控中心灯火通明,大厅里每一个人紧盯大屏幕,屏住呼吸,空气仿佛凝固了。

  此时此刻,已经坐在电脑良久的张崇峰没有一丝丝倦意。他目不转睛地盯着眼前的屏幕,在那里,一组组数据不停地跳动着,每一次跳动都足以扣人心弦。

  张崇峰调整着自己的呼吸,想平复自己紧张的心情。他仿佛站在比赛位置的射击运动员,正端起赛枪,瞄准靶心。

  他紧张,但手不能抖,因为这比赛与众不同,只要他扣下扳机,就必须命中十环。

  1995年,刚刚博士毕业的张崇峰作为中国航天人的一员,赴俄罗斯参观学习。

  俄罗斯继承了前苏联的衣钵,是老牌航天强国,而那时的中国航天,相比来说还算个稚嫩的少年。

  太空对接,是指两个或两个以上的航天器在太空飞行时连接起来,形成更大的航天器复合体,去完成特定的任务。

  然而,太空无边无际,航天器相距万里。想让两个航天器严丝合缝接在一起,比万里之外操纵一条丝线,穿进一根绣花针的针孔还有难度。

  因为在太空中,两个航天器还是高速飞行的。一旦对接失败,非常有可能双双撞毁。

  当时,只有俄罗斯和美国掌握了空间交会对接技术,而能够独立研制对接机构的只有俄罗斯。

  俄方主任还直截了当地告诉张崇峰,“对接机构的研制难度非常大,美国人搞了这么多年,到现在都要找俄方采购。你们中国人想要这套设备,只能从我这里买。”

  要知道,当时整个中国前一年的外汇存底规模,才有500多亿美元,这是一个几乎让中国航天人不能接受的购买成本。

  而且买并不能解决长远问题,这种专利和技术永远掌握在卖方手里,将来哪怕更换一个零件,都必须要找到原厂,原厂就算再开一个天价,那关键时刻也只能认可。

  张崇峰暗暗在心里种下一颗种子——“一定要研制属于中国人自己的对接机构”。

  “既然从零做起,那我们就把目标定高一些,远一些!”研发团队决定对标国际先进,一开始就提出了跨越式发展的思路——要研制开发能与国际空间站相匹配的异体同构周边式对接机构。

  异体同构周边式对接机构,这是一个十分复杂的名字。而它的实物,简直比这一个名字还复杂千万倍。

  这种对接机构适应能力强、承载能力大,便于航天员在不同飞行器之间自如进出,但与之相应的是重量大、对接初始条件要求特别严格、构造也异常复杂。而且,更关键的是,当时的中国航天人,连对接机构的一些基本情况都无法完全掌握。

  一句话,当时的研发团队连纸上谈兵的基础都没有。一切都是理想,一切还是未知。

  为了把异体同构周边式对接的方案论证清楚,张崇峰和同事们搜集和查阅了所有能找到的相关资料。

  他们自己动手,寻找并翻译俄罗斯对接机构公开出版的所有相关书籍。经过艰苦的努力,宛如大浪淘金一样,从字里行间筛选一点一滴有价值的信息。

  光是研发团队收集到的各类资料,就装满了整整十个大箱子;仅仅撰写这篇论证报告,就足足用去三个多月的时间。

  宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。一轮轮评审,一轮轮质询,最终,张崇峰等人提出的方案被专家采纳。

  作为技术负责人,张崇峰提出了系统参数设计优化模型,解决了系统方案、动力学建模等关键问题。

  在没有参考资料的情况下,研制团队完成了对接机构的关键技术攻关,研制出了空间对接机构的正样产品。

  张崇峰带领团队,反复钻研,终于研制出了空间对接机世界上首个十自由度气浮式对接缓冲试验台、六自由度对接综合试验台、热真空对接试验台,以及对接机构整机特性测试台等国际一流的大型地面试验设备。

  一位俄罗斯专家参观这些试验设备时,羡慕地对张崇峰说:“有了这些设备,你们的对接机构一定能成功!”

  天宫一号,是我国载人航天工程发射第一个目标飞行器,也是我国第一个空间实验室。按照计划,它将于2011年9月发射升空,并将与神舟八号、神舟九号和神舟十号飞船完成多次空间交会对接。

  十自由度气浮式对接缓冲试验台上,捕获缓冲试验已经接近尾声,即将完成最后的一组试验。

  只要试验顺利,研制开发16年的对接机构正样产品就要出发,交付总体,完成飞行器组装。

  晚上八点多,劳累数天的张崇峰回到家中,刚要休息,急促的手机铃声就响了起来。

  张崇峰心头一紧,他二话不说,掉头冲出家门,拦下一辆出租车,急匆匆赶回实验室。

  问题发生在对接机构的传感器上,在对接环分开后,十几个传感器应该同时弹出,但有一个传感器的数据却发生了迟滞。

  研制团队的全体成员都赶到了实验室,张崇峰把大家聚在一起,打起精神,抽丝剥茧,开始找各种蛛丝马迹。

  心细如发的设计师发现传感器附近有一些剥落的涂层——是否有多余物把传感器卡住了?

  多余物是不是传感器卡滞的真相呢?是不是还有别的原因呢?比如那个大家最不愿意提及的原因——

  背这口锅,责任重大。如果问题出在传感器本身,光重新制造周期就长达5个月以上。

  而且传感器制造完成后,还要调试、试验,加上交付、组装,这么长的周期,怎么样应对9个月后的发射任务?又怎么向国人交待首次交会对接任务推迟呢?

  因为经过两个昼夜的排查、计算和仿真,出现传感器故障的概率仅仅为千分之一,就算出现了小概率事件,冗余设计也完全能确保首次交会对接任务圆满成功。

  但是,有一句话时刻警醒着他。“失败就是差一点点成功,成功就是差一点点失败。”

  张崇峰决定,把所有的事情都做透,不放过任何一个疑点,不带一个隐患上天,“只有执着地追求,才能成功。”

  问题终于浮出了水面,传感器内部出现了变形。是力学和结构设计的问题,这是研发团队曾经最不愿看到的结果。

  此时,已经是年三十的傍晚,实验室所在工业区冷冷清清,基本上没有行人和车辆。

  但张崇峰和同事们却不愿离开。项目指挥来到实验室,宽慰大家,命令所有人回家吃年夜饭,大年初三再回来上班。

  超市关门了,厨房冷冷清清,干干净净,没留下什么食材。别人都在过年,张崇峰家里连吃的都没有。

  一家三口只好给附近的亲戚家打电话,跑人家蹭了顿年夜饭。看着儿子烧得红彤彤的脸颊,张崇峰的心头涌上一阵愧疚。

  让张崇峰感动的是,同事们不约而同地都赶了过来,他们心里都牵挂着对接机构。

  大家互相道了声“过年好”,就投身到紧张的工作之中。经过九天九夜的奋战,他们找到了症结,提出了解决方案。

  工厂也不含糊,经过2个月加班加点,终于生产出改进后的传感器。在最后的关头,大家团结一心,保证了整体工作不在自己的手里误班误点。

  什么时间开始发病的,就连他自己都记不清楚,他更不愿向别人讲。他独自默默来到医院,但多次检查,始终找不出原因。

  为了不影响大家的工作,每次头痛发作时,张崇峰总是默默找个地方,独自咬牙忍受,扛过去之后,立刻投入工作。

  2011年8月,天宫一号发射在即,执行任务的张崇峰和往常一样来到食堂吃早饭。突然,他剧烈呕吐起来,整个人一下子瘫倒在座位上。

  在队医赶来的路上,张崇峰慢慢缓了过来。直到这时,大家才知道他患上了严重的神经性头痛。

  2011年11月3日凌晨,张崇峰坐在北京飞控中心。马上,“天宫一号”将要与“神舟八号”在太空中完成对接。

  这是一个历史性的时刻,张崇峰多年的梦想即将成为现实,他仿佛正从瞄准器里看向遥远而清晰的靶心。

  伴随着一声声沉稳的指令,在340千米的高空中,两个8吨重的飞行器正以每秒7.8公里的速度快速接近!

  遥远静谧的太空自然听不见任何声音,但张崇峰仿佛真真切切地听到那个美妙的回音。

  研制团队的小伙子熬花白了头发,张崇峰也从初出茅庐的“嫩芽菜”,慢慢的变成为中青年技术领军人才。

  十六年前,他亲手种下了一粒梦想的种子。十六年后,这枚种子生根发芽,开花结果,长成了参天大树。

  但对张崇峰来说,一颗种子并不够。他还有更多的梦想——建设中国人自己空间站,把我们的航天员送上月球,以及奔向更遥远、更广阔的深邃太空。

  本文据2016年航天精神事迹报告会《十六年,只为太空那一“吻”》一文改编