校友风采丨天舟货运飞船总体主任设计师于磊:星空一代,奋斗成就航天梦想

发布时间:2021-09-22浏览次数:217作者:杨频萍来源:新华日报交汇点供图:新华日报交汇点责任编辑:王雨竹审核:王晖

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9月22日的《新华日报》科技周刊报道我校2000级校友、天舟货运飞船电总体主任设计师于磊的科研事迹,现转发全文:



一轮秋影转金波,天舟又将泊。9月20日下午,天舟三号货运飞船进入预定轨道,太阳能帆板顺利展开且工作正常,发射取得圆满成功。


“几年的工作成果,通过发射得到了验证,我太激动了,但又有点舍不得,就像自己的孩子被送上了天。”此时,在海南文昌航天发射场的总装测试厂房内,南京航空航天大学校友、天舟货运飞船电总体主任设计师于磊感慨万千。从7月20日来到海南文昌,于磊在发射场已工作了63天。


10年梦想落地,火热青春融入航天事业


人类探索太空的征程中,已经有数十艘货运飞船进入太空,空间站的生活物资、实验设备甚至水和空气都是依赖物资货运,货运飞船的装载能力,直接影响空间站的蓝图搭建。


我国的货运由天舟货运飞船负责。天舟系列货运飞船,不仅装得多,而且速度也快,7个小时就能送达空间站,被称为太空版“快递小哥”。


天舟货运飞船的研制从零起步,开创性的工作很多。2017年4月20日,当天舟一号顺利发射升空时,身为电总体主任设计师的于磊,感受到的是十年梦想照进现实。


2007年从南京航空航天大学毕业后,于磊来到中国航天科技集团公司五院工作,刚工作没多久就接到领导的任务,参与空间站系统某项关键技术的论证工作,“当时对于所有人来说,整个空间站工程都还是一个概念框架。”于磊凭借年轻人的激情,熬了两个通宵完成任务,他并不知道,这个偶然参与的课题论证会影响了他未来10多年的事业发展轨迹。


2010年,于磊正式进入项目组,将全部精力投入到天舟系列货运飞船工作中,从一名普通的科研人员成长为主任设计师,历经方案论证、方案设计、初样阶段、正样阶段,直到天舟一号发射成功后,于磊又正式转战到天舟二号、天舟三号的研制当中。


今年以来,中国的航天进入密集发射期。5月29日,天舟二号发射成功后游弋深空,为神舟十二号飞船输送物资。近日,神舟十二号刚刚顺利“回家”,天舟三号就已经进入了发射区蓄势待发。兵马未动,粮草先行。天舟三号此次任务,就是先把神舟十三号乘组的物资先期送达天和核心舱。


天舟三号究竟揽了什么件?于磊告诉记者,它不仅装载了航天员的生活物资、舱外航天服及出舱消耗品,还有空间站平台物资、部分载荷和推进剂等,航天员长达数月的在轨时间,完全依赖太空补给,消耗量可不小。


9月18日,天舟二号进行了一次绕飞试验,从空间站天和核心舱后向端口分离,绕飞、转体180度至前向端口完成自动交会对接,整个过程历时约4小时。这次“太空调头”,也为天舟三号腾出了后向接口。“粮草”到位后,很快还将迎来神舟十三号载人飞船的到来。


这样紧锣密鼓的节奏,让于磊觉得,空间站的梦想越来越清晰,“每次航天发射都万众瞩目,这背后都是国家持续数十年的长期规划。”于磊告诉记者,无论从仰望星空的理想,还是躬耕事业的现实,大家的青春和汗水早就融入了中国航天稳健前行的步伐。


电力大管家打通“经络”,一项技术攻关4年


于磊所负责的电总体团队负责什么?用一句话概括,就是凡和“电”沾边的方方面面,他们都管。从飞船能源系统、信息系统、软件顶层设计再到整船测试覆盖性分析,于磊用“人体的经络”来形容电总体在天舟团队中的作用。


2020年,航天科技集团五院在天津航天城组织了五舱联试,“一个飞行器就有十几米,5个飞行器连接在一起是非常大的实验平台。”于磊一边感叹试验平台的壮观,一边昏天黑地“连轴转”进行地面并网供电等专项试验。要测到整船几百台单机,设计了上千条测试项目,每艘船要测一两千个小时,电总体成员几乎都在现场,陪伴飞船的测试工作,并准备随时处理各种问题。


在那3个月当中,于磊和团队成员每天工作时间都在十六七个小时。于磊自嘲道,那段时间,头发都掉了很多,对比这几年的照片,浓密的秀发明显变少。


在这样的工作节奏中,大家的成就感也是无可比拟的。于磊记得,在天舟一号研制中,其中一款芯片长期需要国外进口,不仅成本代价较大,更重要的是存在禁运风险,“芯片中的模块非常精密,电路设计、小型化工艺都是拦路虎,而且核心技术不能受制于人。”于磊记得,国内的厂家在接口标准规范、型谱设计、电路安全性设计等方面差异较大,参差不齐。团队联合国内相关科研院所,集体攻关,自主研制出了国产100V厚膜电源模块系列型谱。“这一项技术,团队攻关了4年,该模块在天舟一号上首次使用,优化了整船几十公斤的配电设备和电缆重量,如今在系统各个单机当中已经大面积使用,产品小型化明显提升,整个系统能源使用率提升了8%。”


于磊透露,天舟三号与天舟一号比,严格来说只有外壳“长得”一样,比如天舟一号对接目标是天宫二号,只做了一项推进剂在轨补加试验;而其后天舟二号的对接目标变成了空间站,空间系统的设计体系就发生了很大变化。天舟三号相比天舟二号,减少了推进剂储物箱空间,动态调配需求后系统还要实现兼容。“由于每一艘飞船的任务都有所区别,在迭代中,飞船往往需要进行近百项的更改。”于磊介绍说,在进行天舟三号任务时,天舟四号、天舟五号任务也已经在同时进行,每天捋顺不同型号的飞船任务,挺费脑子。尽管任务繁多,但所有的工作时间点都是倒排的,不能出任何纰漏。


两个多月没回家,盼与家人分享月饼


从7月20日到达海南文昌后,于磊和团队驻扎发射场已有63天,没有休息过一天,没有周末和假期,每天的工作按计划表严格执行,弦绷得很紧。


天舟三号正式发射前,团队将所有单机产品重新“体检”了一遍,既要将发射场的测试数据与北京同期类型数据进行比对,还要将所有产品的数据与历史产品数据进行联合比对。飞船在各个阶段可能遇到的问题,预案有成百上千条,设计上有没有冗余措施,自主管理有没有到位,大家一一过堂,确保万无一失。


于磊和部分团队成员9月21日已转战北京飞控中心,继续观测飞船数据,“北京飞控中心电总体副主任设计师李光日和软件系统设计师王静华已经连续值班多日了,早点回去大家一起奋战”。如果赶得及的话,于磊也希望抽一点时间,和家人分享一块中秋的月饼。谈起家庭,于磊也有不少遗憾,除了最近的两个月,加上上半年在文昌待的2个月,于磊今年已经在发射基地驻守了4个多月,“很想念两个孩子,但最近是没法带他们逛公园了。”


于磊今年38岁,在他看来,团队成员虽然都处在上有老下有小的青壮年阶段,但大家几乎都没休过完整的假期,“这也是老一辈航天人的精神传承”。于磊说,自己刚入职时,在周末或是工作日的晚上,老师傅都会不厌其烦地教给他电路的设计原理和参数,帮他全面了解工作的系统。他也记得,有次测试现场出了个问题,大量数据中跳了一帧,“类似于看电视一个小雪花点,普通人是看不出来的,为了这个问题,型号老总带着大家查了4000多条曲线,寻找蛛丝马迹,最终挖出了软件方面深层次的缺陷”,于磊告诉记者,那种无私奉献、严谨认真的精神已经融入了每个航天人的血液中。


“任何一个型号的成功,从不只属于一个人,必定凝聚着无数人的付出与汗水。”于磊充满信心地说,“任务现在传到我们手上了,我们也必将担负起这一代人的责任。”


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