文章來源:中國(guo)航天科技集(ji)團有限公司 發布時間(jian):2023-05-26
馮韶偉現任(ren)(ren)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)航(hang)天科技集(ji)(ji)團有限(xian)(xian)公(gong)司第一研究院一部(bu)結(jie)構(gou)(gou)總(zong)體組組長(chang)(chang)、空間站任(ren)(ren)務——長(chang)(chang)征(zheng)五號B運(yun)載火箭結(jie)構(gou)(gou)總(zong)體副主任(ren)(ren)設計師(shi),入選第三(san)屆中(zhong)國(guo)(guo)(guo)科協(xie)青(qing)年(nian)(nian)人才托舉工程,中(zhong)國(guo)(guo)(guo)宇航(hang)學(xue)會青(qing)年(nian)(nian)科學(xue)家(jia)俱樂部(bu)副主席,中(zhong)國(guo)(guo)(guo)航(hang)天科技集(ji)(ji)團有限(xian)(xian)公(gong)司杰出青(qing)年(nian)(nian)。工作期間獲得集(ji)(ji)團公(gong)司科技獎勵1項,院科技獎勵20余項,申(shen)請專(zhuan)利(li)20余項,編寫國(guo)(guo)(guo)家(jia)標準1項,集(ji)(ji)團標準4項,參(can)與編寫專(zhuan)著(zhu)1本,發表論文30余篇(pian)。攻(gong)克(ke)多項型號重(zhong)大(da)關鍵技術,為天和核心艙發射任(ren)(ren)務圓滿(man)成(cheng)功作出重(zhong)大(da)貢獻。
嚴慎細實,勇于創新,做航天精神的傳承者
中國(guo)自主可控的(de)(de)(de)空間站建設凝(ning)聚(ju)著幾(ji)代(dai)航(hang)天(tian)人的(de)(de)(de)心血與希望,也是實(shi)現航(hang)天(tian)強(qiang)國(guo)夢想的(de)(de)(de)重要一(yi)環。為滿足(zu)大規模(mo)(mo)空間站建設需求,新一(yi)代(dai)運載火箭長征五號(hao)(hao)B需要研(yan)制(zhi)長度(du)(du)超過(guo)20米的(de)(de)(de)整(zheng)流罩,這(zhe)是世界上規模(mo)(mo)最大的(de)(de)(de)采用旋轉分離(li)方式(shi)的(de)(de)(de)整(zheng)流罩。分離(li)系統(tong)(tong)具有(you)構成復雜、結構剛度(du)(du)低(di)和過(guo)頂(ding)角速度(du)(du)最小的(de)(de)(de)特點,因此作為長征五號(hao)(hao)B四項重大關鍵(jian)技(ji)術之首,其技(ji)術瓶頸(jing)能否突(tu)破直接影響系統(tong)(tong)方案和研(yan)制(zhi)進程。
縱觀近50年整(zheng)流(liu)罩(zhao)(zhao)(zhao)分(fen)(fen)(fen)(fen)離設計(ji)技(ji)術(shu)發(fa)展,對于氣動、彈性整(zheng)流(liu)罩(zhao)(zhao)(zhao)分(fen)(fen)(fen)(fen)離分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)技(ji)術(shu)仍(reng)未從根源上得以突破,設計(ji)方(fang)案仍(reng)遵循(xun)20年前(qian)的(de)(de)準則,無法適(shi)應空間(jian)站工程(cheng)發(fa)射(she)任(ren)務(wu)的(de)(de)研制要(yao)求。面對天(tian)和(he)核心(xin)艙發(fa)射(she)任(ren)務(wu)緊迫的(de)(de)任(ren)務(wu)需求和(he)前(qian)所未有的(de)(de)技(ji)術(shu)困難,馮韶(shao)偉堅(jian)持“大膽(dan)假設、小心(xin)求證(zheng)(zheng)”的(de)(de)科學態度,首(shou)次提出基于顯示動力學的(de)(de)整(zheng)流(liu)罩(zhao)(zhao)(zhao)彈性分(fen)(fen)(fen)(fen)離仿(fang)真方(fang)法,反復驗證(zheng)(zheng)仿(fang)真分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)的(de)(de)模型和(he)方(fang)法,一(yi)次仿(fang)真需要(yao)耗時(shi)近5個(ge)小時(shi),他日以繼(ji)夜,完成了數十項關鍵(jian)參(can)數的(de)(de)協調和(he)優(you)化(hua),實現了空間(jian)站系統在超大規(gui)模整(zheng)流(liu)罩(zhao)(zhao)(zhao)內(nei)有效空間(jian)的(de)(de)高可靠(kao)利用,為天(tian)和(he)核心(xin)艙的(de)(de)發(fa)射(she)提供了重要(yao)支(zhi)撐。
針(zhen)對(dui)天和核心艙任(ren)(ren)務運載(zai)能(neng)力(li)的(de)(de)需(xu)求(qiu),他在(zai)整(zheng)(zheng)(zheng)流(liu)罩設計(ji)方(fang)案(an)中精益求(qiu)精,提出基(ji)于能(neng)量裕度(du)(du)的(de)(de)整(zheng)(zheng)(zheng)流(liu)罩旋(xuan)轉分(fen)離(li)可靠性(xing)評(ping)判準(zhun)則,辨(bian)識出原設計(ji)方(fang)案(an)對(dui)分(fen)離(li)能(neng)源的(de)(de)過度(du)(du)需(xu)求(qiu),最大(da)程度(du)(du)上(shang)優化(hua)了(le)分(fen)離(li)系統(tong)。他在(zai)兩年(nian)內(nei)策劃組織并圓滿完成了(le)三次我國(guo)最大(da)規模的(de)(de)整(zheng)(zheng)(zheng)流(liu)罩地(di)面分(fen)離(li)試驗,在(zai)試驗中基(ji)于三維視覺測量系統(tong)首(shou)次定(ding)量獲得了(le)整(zheng)(zheng)(zheng)流(liu)罩分(fen)離(li)的(de)(de)呼吸變形(xing),充(chong)分(fen)驗證了(le)仿真方(fang)法(fa)和分(fen)離(li)系統(tong)設計(ji)的(de)(de)正確性(xing),實(shi)現(xian)了(le)整(zheng)(zheng)(zheng)流(liu)罩分(fen)離(li)系統(tong)的(de)(de)高可靠性(xing)閉環設計(ji),顯著提升了(le)專項技(ji)術的(de)(de)技(ji)術成熟度(du)(du),為空間站發射任(ren)(ren)務的(de)(de)實(shi)施(shi)和型(xing)號研制的(de)(de)順利進展做出重大(da)貢獻(xian),相關技(ji)術達(da)到國(guo)際先進、國(guo)內(nei)領先。
此外,他還提(ti)出(chu)了一(yi)種整流罩(zhao)分離姿態測量方(fang)法,首次在(zai)飛(fei)行(xing)任務中(zhong)獲取了半罩(zhao)分離的(de)(de)寶貴數據(ju),填(tian)補了國內該領域(yu)的(de)(de)空(kong)白(bai)。在(zai)長征五號B發(fa)射天和核心艙(cang)的(de)(de)飛(fei)行(xing)任務中(zhong),整流罩(zhao)以(yi)教(jiao)科書般的(de)(de)姿態緩慢綻放,這是對專業發(fa)展的(de)(de)肯(ken)定,也是對航天精(jing)神(shen)的(de)(de)傳承。
精益求精,礪而彌堅,做最后一毫米的踐行者
我國(guo)空(kong)間站(zhan)各艙(cang)段(duan)(duan)重量(liang)達20噸量(liang)級,為保障可靠發射,需要運載火箭(jian)配(pei)置承載能力更強、可靠性(xing)(xing)更高(gao)的新(xin)型分離裝(zhuang)置,但這種(zhong)連接(jie)方(fang)式對艙(cang)箭(jian)機械接(jie)口(kou)設(she)計、艙(cang)箭(jian)界面降沖(chong)擊設(she)計提出了新(xin)的要求(qiu),甚至直(zhi)接(jie)影響空(kong)間站(zhan)艙(cang)段(duan)(duan)在軌(gui)運行的壽命及可靠性(xing)(xing),如此大規(gui)模的分離裝(zhuang)置設(she)計和(he)降沖(chong)擊設(she)計,技(ji)術(shu)跨(kua)度(du)和(he)研制難度(du)前所未有(you)。
面對(dui)型號的(de)(de)重大關鍵技術(shu),馮韶偉(wei)主動思考,積極驗證,提出(chu)基于顆粒阻尼的(de)(de)非直接(jie)接(jie)觸(chu)式星(xing)箭接(jie)口設(she)計方(fang)案,從沖(chong)擊(ji)(ji)波(bo)的(de)(de)傳遞規(gui)律、傳感器的(de)(de)采集特點、偏差狀態下(xia)分(fen)離安全性等方(fang)面開展專題研究,組織(zhi)并完成(cheng)多次全尺寸沖(chong)擊(ji)(ji)解鎖試驗、地面對(dui)接(jie)和分(fen)離試驗對(dui)設(she)計方(fang)法進行全方(fang)面驗證,以(yi)適應空間站各艙段(duan)環境條件為目標,突破大直徑線性分(fen)離裝(zhuang)置(zhi)對(dui)有效載荷的(de)(de)降(jiang)(jiang)沖(chong)擊(ji)(ji)設(she)計難題,實現(xian)沖(chong)擊(ji)(ji)量(liang)級(ji)降(jiang)(jiang)低70%。
空間(jian)站核心艙發射任(ren)務(wu)提出(chu)了大噸位艙箭的近場(chang)安全(quan)(quan)分離(li)需求,馮韶偉(wei)牽頭設(she)計(ji)了高可靠、無污染的分離(li)系統方案,實現世界上在役火箭最大規模星(xing)箭分離(li)系統的安全(quan)(quan)分離(li)。同(tong)時(shi),針(zhen)對(dui)全(quan)(quan)新(xin)艙箭接口設(she)計(ji)方案,對(dui)空間(jian)站發射任(ren)務(wu)全(quan)(quan)剖(pou)面(mian)的使用環境(jing)進行全(quan)(quan)面(mian)分析,充分辨識風險,解(jie)決(jue)了小行程(cheng)下衛(wei)星(xing)壓點開關(guan)狀態控制、線性解(jie)鎖裝置熱防護適(shi)應性設(she)計(ji)、分離(li)彈簧自閉環設(she)計(ji)等難題。
作(zuo)為結構(gou)系統和(he)星箭(jian)聯合(he)操作(zuo)指(zhi)揮,馮韶偉(wei)全程參與天(tian)和(he)核心(xin)艙(cang)靶場發射任務,建立全箭(jian)2600余項(xiang)(xiang)操作(zuo)項(xiang)(xiang)目(mu)和(he)1400余項(xiang)(xiang)關鍵(jian)操作(zuo)的(de)閉(bi)環質(zhi)量控(kong)制措(cuo)施,提出關鍵(jian)動作(zuo)事件鏈的(de)檢(jian)查確認方法(fa)并推廣實(shi)施。深入(ru)開展天(tian)和(he)核心(xin)艙(cang)與運載火箭(jian)聯合(he)操作(zuo)精細(xi)化操作(zuo),落實(shi)工(gong)作(zuo)項(xiang)(xiang)目(mu)、工(gong)作(zuo)流(liu)程和(he)操作(zuo)人員的(de)閉(bi)環保障措(cuo)施,現場精準指(zhi)揮、精細(xi)操作(zuo)、精確判(pan)讀(du),實(shi)現艙(cang)箭(jian)對接(jie)基(ji)準和(he)水平度(du)的(de)高精度(du)控(kong)制,大幅提升對接(jie)效率(lv),規避偏置對箭(jian)體結構(gou),尤其是分離火工(gong)品附(fu)加彎(wan)矩(ju)的(de)不利影響,高質(zhi)量完成20噸級天(tian)和(he)核心(xin)艙(cang)與火箭(jian)的(de)對接(jie)、大直徑(jing)柔性整流(liu)罩總裝等(deng)關鍵(jian)項(xiang)(xiang)目(mu),打通了(le)發射空間站任務準備(bei)工(gong)作(zuo)的(de)最后一毫米,為空間站的(de)全面(mian)建設奠定重(zhong)要基(ji)礎。
揮灑青春,潛心鑄箭,做筑夢九天的開拓者
作(zuo)為一(yi)部領航(hang)青年先(xian)鋒和專(zhuan)業(ye)組(zu)長(chang),馮(feng)韶偉主動探索(suo)未來專(zhuan)業(ye)發展方向,持(chi)續攻關型(xing)號(hao)和專(zhuan)業(ye)中的(de)設計難題,發掘(jue)傳統設計中的(de)薄(bo)弱環節,并積極推進(jin)型(xing)號(hao)間橫(heng)向一(yi)致建設。工作(zuo)以來,他創新(xin)提出了多項結構及分離系統設計方法,有力(li)支撐了型(xing)號(hao)任務的(de)順利(li)推進(jin)和可(ke)靠性提升。
馮(feng)韶(shao)偉主動承(cheng)擔型(xing)號和(he)專業(ye)中的(de)設(she)計(ji)(ji)難(nan)(nan)題(ti)(ti),并(bing)著力探索質量(liang)(liang)提(ti)升工程。他創(chuang)新(xin)提(ti)出了(le)復合材料薄壁結(jie)構(gou)環境適應性(xing)敏(min)感度分(fen)析模型(xing),通(tong)過多目標優化設(she)計(ji)(ji)實現重量(liang)(liang)減輕(qing)16%;創(chuang)新(xin)新(xin)型(xing)阻(zu)燃柔性(xing)防熱結(jie)構(gou),在重量(liang)(liang)減輕(qing)50%的(de)基(ji)(ji)礎(chu)(chu)上,有效規避(bi)了(le)傳統(tong)防熱結(jie)構(gou)點火燒蝕等不(bu)足;提(ti)出低溫(wen)(wen)火箭變膨脹(zhang)系數+基(ji)(ji)于變形協調的(de)低溫(wen)(wen)三(san)心(xin)底貯箱變形量(liang)(liang)理(li)論設(she)計(ji)(ji)方法(fa)與驗證(zheng)方法(fa),有效解決低溫(wen)(wen)液體火箭管路補償量(liang)(liang)設(she)計(ji)(ji)的(de)難(nan)(nan)題(ti)(ti);主動發(fa)現傳統(tong)設(she)計(ji)(ji)中雙螺(luo)母防松的(de)薄弱環節(jie),在機理(li)分(fen)析基(ji)(ji)礎(chu)(chu)上,開展地面試(shi)驗驗證(zheng),及(ji)時發(fa)現了(le)設(she)計(ji)(ji)缺(que)陷,提(ti)出合理(li)的(de)力矩分(fen)配(pei)方式,有效規避(bi)了(le)飛行風險。這些(xie)設(she)計(ji)(ji)方法(fa)和(he)結(jie)果(guo)均在天和(he)核心(xin)艙發(fa)射任(ren)務(wu)中得以應用,保障了(le)發(fa)射任(ren)務(wu)的(de)高可靠實施。
作(zuo)為中國(guo)宇航學(xue)會(hui)(hui)青(qing)年(nian)(nian)科(ke)學(xue)家俱樂部副主席(xi),馮韶偉積極(ji)投身(shen)科(ke)學(xue)精神傳播工(gong)(gong)作(zuo),多(duo)次參加中國(guo)航天(tian)大會(hui)(hui)、數(shu)博會(hui)(hui)、青(qing)年(nian)(nian)科(ke)學(xue)家論(lun)壇等活動(dong)(dong),通(tong)過主流媒(mei)體(ti)平臺宣傳平凡(fan)工(gong)(gong)作(zuo)崗(gang)位上的科(ke)學(xue)之路,參與(yu)全國(guo)科(ke)普日青(qing)少年(nian)(nian)科(ke)普活動(dong)(dong)和《開講啦(la)》《探月吧,少年(nian)(nian)》等節(jie)目錄(lu)制,向全社會(hui)(hui)傳遞(di)航天(tian)科(ke)技正能量。
【責任編輯:溫存】
