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35岁火箭设计师、哈工程校友冯韶伟:干好螺丝钉,飞天登火星

人才济济的 哈尔滨工程大学 2022-07-17

在迎来建党100周年之际

我国航天事业捷报频传

4月29日

天和核心舱在

长征五号B运载火箭的帮助下

发射成功

中国开始迈入“空间站时代”

5月15日

天问一号探测器着陆火星

在火星上首次留下中国人的印迹

在中国载人航天队伍里

青年力量不断涌现

他们勇担使命、攻坚克难

展现了大国青年的责任担当

5月21日

共青团中央、全国青联为

长征五号B运载火箭

结构总体副主任设计师

哈工程04级校友

冯韶伟

授予“中国青年五四奖章”

今天小程带你走近

这位向往浩瀚太空的

追“星”青年

人物简介


冯韶伟,男,1986年生,2004年考入哈尔滨工程大学,在校期间成绩优异。他作为天和核心舱发射任务—长征五号B运载火箭结构总体副主任设计师,负责长征五号系列运载火箭结构及分离总体设计工作。针对空间站工程大规模空间利用和大质量有效载荷的发射需求,抓总成功研制了我国规模最大整流罩,突破了空间站大型整流罩可控分离、20吨级舱箭连接安全分离等核心关键技术,为空间站天和核心舱发射任务取得圆满成功作出突出贡献。

“长征五号”的设计师

作为结构系统副主任设计师,冯韶伟的工作是负责“长征5号”运载火箭结构总体及分离系统的设计。

“这个专业是一个承上启下的过程。从源头进行火箭总体方案的论证以及载荷条件,然后经过我们传递给相关系统,由他们负责具体结构系统的实现。最后进行系统集成:把火箭所有的部段、仪器、电缆,统一按照我们的要求装在箭上,形成火箭全箭的总体。”对于这个听起来有些“高大上”的岗位,他解释道。

具体一点来说,冯韶伟需要在方案论证时,构化火箭的结构系统组成、结构形式以及传递方式等,比如,助推器捆绑的方式,以及跟未来飞行有关的分离系统的设计。单是火箭分离系统的组成就极为复杂,其中包含了分离火工品的研制、分离方式的选择、分离能源的选取。此外,电气系统如何来实现这些分离的功能,指令和指令之间的时序间隔应该如何,它的环境适应性等,这些都是需要冯韶伟和团队来开展工作。


“长征五号”的成功

从1970年“长征一号”运载火箭发射成功以来,中国运载火箭技术实现从无到有。然而一段时间以内,现役运载火箭最大直径仅为3.35米,地球同步转移轨道运载能力最大仅能达到5吨级,与12吨级的国际主流水平运载能力相比差距大,制约了我国空间技术发展。

20世纪80年代末,随着人类探索宇宙的不断深入,世界主要航天强国纷纷推出了新一代大型运载火箭,比如美国的德尔塔4和宇宙神5、欧洲的阿里安5。这些火箭多采用了5米左右大直径,运载能力全面超越我国。

内有重大工程的需要,外有各国的发展趋势,打造一枚“大块头”的火箭显得十分迫切。“以前的工装、设备、规模、检测,都是基于现有的3米35的直径。如果要突破5米直径,需要做很多工业基础方面的工作。这些都是现实条件的限制,但同时也可以通过这枚火箭来引领相关工业的发展。”冯韶伟说。

发动机是火箭的心脏,也是摆在冯韶伟和研制团队面前的一大难关。

“长征5号”助推器用到的120吨液氧煤油发动机,曾被外国专家认为中国即使能设计出来,也不可能制造出来。而是否掌握高效率、无毒无污染的液氢液氧发动机,是衡量一个国家是否是航天大国的重要标志。

“氢的温度是零下253度,氧的是零下183度,尤其是氢是非常活跃的一种液体,它们需要在发动机里边,通过内部的结构,把两个低温的液体转化成一个高温的燃气喷出来。这里会经历一个非常复杂的化学能到动能的转变过程,团队当时下了很大的功夫。”冯韶伟还记得,发动机样机研制出来后,动力系统试车的结果成为所有人的噩梦,前四次全部失败。

顶着压力,经过艰苦攻关,冯韶伟和同事终于摸清了失败的原因,制服了这只“拦路虎”。

“长征5号”的研制成功,标志着中国运载火箭实现升级换代。作为我国迄今为止研制的最大推力运载火箭,它的诞生使中国运载火箭低轨和高轨的运载能力实现质的飞跃。


航天梦的萌芽

在进入航天领域之前,冯韶伟对于火箭的理解算得上“小白”,“火箭点火,一飞冲天,很震撼,大家开始鼓掌。仅此而已。”

2004年,冯韶伟考入哈尔滨工程大学力学专业。大学期间,他一直以为,毕业后会从事与力学相关的建筑、汽车行业。直到面临研究生选专业时,他才知道自己的专业可以延伸到航天专业:飞行器设计。

冯韶伟记得,当年正好赶上“神舟七号”飞天。他和同学在食堂里一起观看了那场举世瞩目的盛典:航天员翟志刚在茫茫太空中第一次留下中国人的足迹。看到在太空挥舞的五星红旗,冯韶伟心里突然有了冲动,“为什么我不自己试一试,为祖国航天事业贡献一点力量?” 

于是,从研究生再到博士,冯韶伟都毅然选择了飞行器设计专业。“和平年代,奉献航天是我们报效祖国最好的方式。”


做好一颗螺丝钉

2014年,博士毕业后,冯韶伟加入“长征五号”研制团队。成为一名航天人后,他才发现理想和现实的差别。“以前觉得如果能干一些比较出彩的事情会多好,但实际上真正干了之后,发现我们做的事情是为了最后出彩做准备的。我们都是火箭和航天的一个小小的螺丝钉。”

随着对航天事业的深入了解,冯韶伟对于这个“螺丝钉”也有了新的理解:虽然是螺丝钉般的工作,但螺丝钉到底选多大规格?螺纹和螺牙是怎么匹配的?它需要伸出壳段到底多长?头部是什么形状?每一步都不可或缺。“其实每一个岗位都很多的工作,只有把自己的螺丝钉这块干好了之后,才能构成这么一个庞大的工程。”


航天种子的传播者

6年时间,冯韶伟潜心钻研型号和专业中的设计难题,成长为独当一面的副主任设计师。他身上的光环也愈加璀璨:入选第三届中国青年人才科技工程,中国宇航学会青年科学家俱乐部副主席。 在繁忙工作之余,冯韶伟会抽出时间参与举办航天论坛,为学生科普航天知识。“作为科技工作者,有义务去向外界科普航天。如果通过我们的努力,能够带动整个社会对于科技行业的热爱和热情,这是比我们做出几个火箭来说意义更大的一个事情。

如今,各大高校都掀起了航天热。但在冯韶伟看来,各高校对航天的理解程度各有不同。“现在面临的问题常常是,有一些目前所需要的专业没人做,而我们已经掌握,或者已经攻克的东西,还有很多人在做。所以希望通过活动、论坛等形式,来建立与高校和科研机构沟通的桥梁,让他们了解我们需求,起到传播航天种子的功能。”

“青年的思想愈被范例的力量所激励,

就愈会发出强烈的光辉”

作为哈工程的优秀校友

冯韶伟的拼搏与奉献精神也激励着每一位HEUer

与冯韶伟一样,大批的哈工程学子活跃在

中国航空航天事业的一线

展现着哈工程学子的责任与担当

为中国国防事业倾注自己一生的心血

2021,来哈工程

我们一起追逐“星辰大海”!

直播预告

号外!

大家期待已久的团体操汇演来了!

青春的步伐

既向着理想的明天

也舞动在每一个值得珍惜的当下

在哈工程的舞台上

尽情绽放自己的活力吧!

5月29日上午9:30

2021年“阳光体育”团体操汇演

将在北体育馆举行

学校官方微博、QQ空间、

视频号、抖音、b站

进行全平台直播

快跟随小程

一起走近精彩纷呈的视听盛宴~

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来源 | 钱江晚报·小时新闻 陈曦 张蓉

整理 | 臧浩天 高倩雯

排版 | 乔凯 沈骏

编辑 | 李颖超

责编 | 霍萍

审核 | 吕冬诗 金声

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