新闻资讯 · 2022年 8月 26日

【Telegram中文版】追星赶月二十余载,执着航天“对接”人 ——记2022年上海“最美科技工作者”张崇峰【Telegram中文官网】

魏路 科技日报记者 王春

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2011年11月3日凌晨,神舟八号飞船与天宫一号接近,随后通过捕获、缓冲、拉近、紧锁等一系列关键步骤,成功上演了中国的首次“太空之吻”,标志着我国成为世界上第三个独立掌握交会对接技术的国家。观众看到的短短几分钟,张崇峰及其团队付出了16年青春。

张崇峰是我国空间对接技术的开拓者,中国航天科技集团八院载人飞船副总设计师、空间实验室副总设计师,也是近日入选的2022年上海“最美科技工作者”。中国载人航天历经30年,张崇峰伴随载人航天工程空间对接27年,他引领团队实现对接机构从无到有、从自动到手控、从轴向对接到全方向对接的创新突破。

追星赶月二十余载,执着航天“对接”人 ——记2022年上海“最美科技工作者”张崇峰

要研制中国自己的对接机构

约百吨重的组合体,靠火箭一次发射是上不了天空的。航天站、航天飞机、太空平台和空间运输系统的空间装配、回收、补给、维修、航天员交换等,都需要空间对接技术支撑。“没有对接技术,空间站无法长期发展,今天的航天员无法在太空生活6个月。”张崇峰说。

1992年9月,中国确定载人航天“三步走”发展战略,对接机构技术是实现工程第二步要突破的核心关键技术之一。这样一项核心关键技术,当年令中国载人航天研制团队十分头疼。张崇峰至今记得清楚,当时,全球只有俄罗斯和美国掌握了空间交会对接技术,但能够独立研制对接机构的只有俄罗斯,美国一般都是向俄方采购。摸着石头过河,很多概念都只是停留在模型和图片资料上,更何况工程实施。

1999年,中国参观俄罗斯“能源”火箭公司对接机构研制车间时,车间主任自豪地说,“世界上所有的对接机构都是我们这里生产出来的。”还直截了当地表示,“对接机构的研制难度非常大,你们不要研制了,买我们的产品。”但在费用上,俄方却开出了天文数字,仅设计专利费就高达一亿美金,引进成熟技术和现成产品还要再花一大笔费用。

当时,在中国有几种声音:买实物、买技术、自己研发。中国的航天人艰难选择了后者,走一条漫长的创新之路。1995年初,中国航天科技集团八院成立对接机构研制队伍,团队仅有7人,张崇峰是其中之一。与此同时,张崇峰和团队还提出了跨越式发展思路,研制能与国际空间站相匹配的异体同构周边式对接机构。在相对薄弱的基础上,对标国际先进,对接机构初始条件要求严格、构造复杂,这些并不容易。方案成形前,他们光是搜集和查阅的各类资料装满了整整十个大箱子,仅论证报告的撰写就用了三个多月的时间。

在没有参考资料的情况下,张崇峰带领团队完成了对接机构关键技术攻关,研制出了空间对接机构正样产品及国际一流的大型地面试验设备,如世界上首个十自由度气浮式对接缓冲试验台。“正是这些有了试验设备,我们才可以在地面试验时排除、解决所有可能发生的故障,确保‘不带一个隐患上天’。”张崇峰解释。

16年攻关等待“太空之吻”

追星赶月二十余载,执着航天“对接”人 ——记2022年上海“最美科技工作者”张崇峰

2011年1月30日,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,只要完成最后一组试验,对接机构正样产品就要出发交付总体。梦想似乎更接近了,然而此时捕获传感器信号却出现了异常,这是此前1000多次试验从未出现的现象。

此时距离天宫一号发射只剩下9个月。是有一些剥落的涂层把传感器卡住了,还是致命性的设计问题?张崇峰和到场的型号副总指挥迅速做出了“解剖产品”的最终决定,发现了传感器内部存在变形,是力学和结构设计的问题。面对这个最不愿意看到的结果,张崇峰和团队却坦然了,他们迅速集合起来,开始制定改进方案。

那时已是年三十的傍晚,道路上已不见行人和车辆,只有远处隐约传来的鞭炮声。张崇峰和团队在实验室鏖战九天九夜,找到了症结并提出了解决办法,又经过2个月的加班加点,生产出了改进后的传感器。在最后关头,再次保证了研制不在自己的手中误点。

这一路并不容易。一方面,团队从零开始进行关键技术攻关,一开始有各种各样的技术问题解决不了;另一方面,那时候国家对航天投入也有限,团队坚持下来实属不易。

“特别能‘抠’,报告里一个错别字,也给你圈出来。但是从来没发过脾气。”团队成员苑会领说。而张崇峰微笑着说,“我们航天人很多时候要求神经足够‘粗壮’,一个问题花一年时间解决是常有的事,一个实验做个千百遍也是常态。只有执着地追求,才能成功。”

2011年那个凌晨,中国航天收获了16年前“下决心自己研制”的回报。往后的十余年,中国航天发展脚步越来越快,研制队伍逐步壮大。十六年春雨秋露又十余年夏暑冬寒,青丝发白,最初的七人团队如今只剩下张崇峰继续坚守对接机构,带领着日益壮大且年轻的力量,随着“神舟”飞船、“天宫”空间实验室、“天舟”货运飞船、“天和”核心舱升空,对接机构已成功完成21次精准可靠对接,17次安全分离任务。

2022年,我国将正式完成中国空间站在轨建造,也欢迎各个国家的舱段来对接中国空间站。张崇峰说,中国航天经历了从跟跑到并跑的发展阶段,当下有些领域已从并跑进入领跑阶段,后续的路如何走,需要中国航天人自己去创新探索。“建设中国人自己的空间站”这个梦想,不久就会实现。

(文中照片由采访对象供图)