6月17日,神舟十二号载人飞船成功将3名航天员送至空间站天和核心舱。未来三个月,这个庞大的空间站将成为他们工作生活的新家。在中国航天科技集团公司五院518所试验与测试技术研究室担任副主任的侯玮杰对未来空间站表现充满信心。他表示,进入太空前,这些航天器在实验室里已经进行了上百次实物仿真实验。
作为一名有着6年从业经验、32岁的工程师,侯玮杰组织实施了多个型号航天器任务仿真试验系统的研发工作,并完成了嫦娥五号环月轨道交会对接、空间站、巡天光学舱等多个型号任务的地面全物理仿真试验。“一项航天任务可能需要上万名航天人的共同努力,我们做的是保证最后一步:在地球上模拟太空微低重力环境中的每一次性能测试。”他感慨道。
祖国需要就是我的专业
侯玮杰的太空梦始于2003年,当时我国首次载人飞行发生。当时,他就被杨利伟这位第一位在外太空漫步的人选深深吸引。自那以后,对宇宙奥秘探索成为了他的最大爱好之一。
2015年,侯玮杰正式成为一名航天员,在中国航天科技集团公司五院518所开始从事微低重力模拟与仿真技术研究工作。这份工作涉及结构力学、流体力学等多个领域,与他本科学机械工程和研究生阶段北京理工大学固体火箭发动机专业截然不同。不过,他并没有感到遗憾,因为他喜欢钱伟长的话:“我没有专业,祖国的需要就是我的专业。”
为了适应这个新岗位,侯玮杰花费了一年的半时间学习相关知识。他阅读了20世纪60年代以来的中外文献共计2000多篇文件,并通过关键字阅读法加快学习速度。不过,他也意识到不能读得过快,因为文献中隐藏着不少错误。“读文献时,我发现很多数据是错的,要小心才能避免把方向搞反。”他回忆说。
从零到英雄打造新理论体系
2018年,侯玮杰参与嫦娥五号微低重力仿真试验项目。这是一个重要且复杂的过程。通常先通过建模进行“数字模拟”,只有无误后才制作出1:1比例实物模型,将其置于模拟太空微低重力的环境中进行实物仿真。这种方法非常关键,因为它能预测可能出现的问题,不仅依靠“数字模拟”。
当时,他们使用的是来自国外气浮轴承技术,但遇到了一个难题——剧烈抖动。在解决这一问题上的挑战极大,因为之前团队使用的是几百公斤级别的小型货运车,而嫦娥五号则是三吨级别的大型货运车。“这样的超负荷运转,让气浮轴承‘压力山大’,载荷难以承受如此之重。”
为了解决这个问题,他们设想添加减震器,但最终还是无法稳定下来。此后,他们决定开发更优良、能够承受更高载荷量的地面气浮轴承。“我们要重新构建基础理论体系,从0到1原始创新,没有任何借鉴可循。”这是一项艰巨而困难的事业,但他们坚持下来,最终成功研制出了新的地面气浮轴承,它们能够提供更加强大的支持,使得三吨级别的大型货运车可以稳定地运行在地球表面上。
最近,他们正在为包括 天和核心舱在内的一系列空间站项目实验作准备。这包括空间站角动量管理气浮式全物理仿真试验系统、超大单轴气浮试验系统以及空间机械臂零重力模拟试验系统等。此刻,每个人都知道这是完成这些复杂任务必不可少的一部分,而且每一次尝试都是向前迈进的一个步伐。而对于未来的挑战,无论它们有多么艰巨,只要有像侯玮杰这样勇敢的心,就没有什么是克服不了的事情。(文章由陈曦撰写)