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走进真空羽流实验室 | 航天人的温柔与“星辰大海”

航小研 北航研究生 2021-10-11


2019年1月11日,嫦娥四号着陆器与玉兔二号巡视器完成两器互拍,达到工程既定目标,标志着嫦娥四号任务圆满成功。我校宇航学院蔡国飙教授团队承担的探测器软着陆羽流分析工作发挥了重要作用!



真空羽流,

听起来极其温柔的四个字,

背后却蕴藏巨大的影响力......


何为真空羽流?


航天器在轨期间需要借助其上的推力器来实现姿态和轨道的控制。推力器工作时产生的喷流在外部真空环境中自由膨胀,形成的羽毛状流场,便是真空羽流。


(真空羽流模拟图)

羽流的流动机理极其复杂,它对航天器产生的污染、气动热和气动力效应,处理不当会导致敏感元器件失效、航天器过热受损甚至失控!真空羽流问题是关系到航天器飞行安全、航天任务成败的重大关键问题,其研究水平决定着航天器的设计水平。


嫦娥三号月面着陆、神州八号与天宫一号交会对接、嫦娥五号深空探测……


每一次向宇宙的探索,都离不开对航天器羽流效应的分析与评估,而这一切的工作,都是由一批默默奉献的航天人完成的



这一次,

我们有幸走近北航真空羽流实验室

走近这群平凡而又伟大的航天人

了解他们的温柔与征途——星辰大海



1


实验室与实验团队

“真空羽流实验室”是宇航学院承建的北航和航天科技集团的联合实验室,2012年于沙河校区落成,总建筑面积超过6000平方米。

(北航沙河校区羽流实验室外部图)


自实验室建成以来,成功研制了国际先进水平的大型超高真空羽流效应实验系统,建立了航天器全状态羽流效应实验仿真耦合评估体系。



“大型超高真空羽流效应实验系统”

荣获2015年国家技术发明二等奖




PES真空舱开仓





很多实验都是在此舱体内开展



在课题组近几年的努力下,包括前文嫦娥四号探测器软着陆过程羽流分析在内,课题组的研究成果已成功应用于神舟八号与天宫一号交会对接、空间站运行、运载火箭、气象、高分、资源、海洋卫星等十多个重点型号的羽流效应评估与设计,为我国航天事业做出了重大贡献!



本次采访,我们邀请到了课题组贺碧蛟老师和郑鸿儒、任翔、姜淇瀚三位师兄。


听他们谈谈作为航天人的科研与坚守



贺老师

从事航天器姿轨控发动机真空羽流及其效应的数值模拟研究和试验研究工作,同时还负责航天推进仿真中心的万亿次并行计算集群的建设和管理工作,参与多项真空羽流项目研究,并承担CAST基金一项。


作为一名高校老师,不仅要把基础性研究做好,也要教书育人、培养人才。”为国家培养后备人才,扎根岗位为国家航天事业贡献自己的光与热,这,是他的本心。通宵达旦的做实验、风雨无阻的在学校与试验基地间奔波,这,是他的坚守!


郑鸿儒

27岁,博五,博士生导员,人称郑导,研究方向为电推进及其仿真。



在整个采访过程中,郑师兄滔滔不绝地为我们介绍实验相关设备、耐心细致的解答我们的疑惑,我们看到了他扎实的专业知识背景,也看到了他谦虚、严谨、热情、乐观的态度。

他是学弟学妹的领路人,也是在自己专业领域的探索者。不管是学习还是生活,都有自己的想法和规划。作为实验室的主力,他的梦想是继续做研究,为自己热爱的事业不断努力!


任翔

27岁,博四,研究方向为化学推进及其仿真。





研究生期间参与众多科研项目,稳重、认真、负责,在自己的专业领域可以撑起实验室的半边天。

忙碌时熬夜通宵是家常便饭,经常是一个项目跟着一个项目,作为实验室的科研大佬,他的梦想是做一名航天工程师,为祖国的航天事业挥洒汗水!


姜淇瀚

研二,研究方向为化学推进及其仿真。



性格随和,诙谐幽默,从科研小白到独立完成一个项目,一点点成长进步;从读研到工作,一步步明确自己想要的未来。

生活的方式本就不止一种,每一次出发都是一种全新的探索。未来师兄想做一名航天工程师,进入科研院所,继续从事喜欢的航天事业。


2


若真的想做点事,一定会很辛苦的



在提起研究生如何才能做好科研时,贺老师提到“做研究,特别在研究生阶段,培养主观能动性很重要,主动去学习探究,才能更好地推进研究。


同时师生之间的沟通也非常重要,主动去和导师沟通,让老师能够了解到自己的进展,及时提供一些指导和建议。”


关于工作和读博的选择上,贺老师说:“每一份工作都有自己的辛苦,你如果真的想做点事情,是一定会很辛苦的


(贺老师访谈)


问到老师在科研中有哪些印象深刻的事情,贺老师向我们分享了他记忆犹新的一次经历。


2011年,我国某型号卫星升空后,由于不明原因导致卫星产生预期之外的自旋,这会很大程度降低卫星使用寿命,情况紧急,贺老师经过一整晚的计算分析,帮助解决了这一问题。贺老师在采访中讲到:“这件事情让我感到学以致用,确实能够为国家做一些实事,是一件非常骄傲的事情!


老师曾在英国访学一年,谈到国内外科研的现状,贺老师说道:“相较于国内,客观上来说,国外各类基础研究要比国内好点,不过国内目前的科研条件和基础设施已经越来越完善,物质等基础的条件已经越来越好了。可以预见,未来国内的各类研究前景很广阔!


(参观与采访)


3


谦逊是最高的克己功夫


谈到科研,目前已发表3篇SCI论文,同时是辅导员的郑师兄讲到 “建议提早规划,把握好时间,明确好自己的研究方向。不要游离在课题组之外,得自己主动融入到圈子里,才能真正感受到研究的氛围,研究生的姿态要低一点,不要眼高手低,要摆正心态,做到心中有数,眼里有活,这样自己的学习和科研才能更加顺利。”这是他给各位师弟师妹的建议。


高压液氦纯化器   用来支持实验过程中所需耗费的大量冷却用液氦)

"科研需要沉得住气。”

——任师兄


“研究生和本科不一样,建议有一个过渡,给自己一两年的时间了解专业知识,所处领域以及自己的兴趣点,在这一过程中不断去丰富和明确自己,再决定读博还是工作。” 在其他同学想约出游的周末,任师兄常常在实验室一呆就是一整天。科研的过程中也常常会遇到一些难题,他会层层递进的深挖问题,找到本质根源并努力解决问题。从任师兄身上,我们也看到了他钻研的那股劲。


从任师兄身上,我们也看到了他钻研的那股劲。  


(工作中的姜师兄)



4


我们的业余生活


"All work and no play makes Jack a dull boy."


采访前一天师兄们一起打了羽毛球。


任翔师兄在采访中说到:“要能找到自己业余的生活!”


阅读、打球、跑步是郑鸿儒师兄的课余爱好。生活中的他会和大家分享有趣的故事,朋友圈里我们也看到了一个积极阳光的大男孩,健身打卡,日常的自我总结,师兄会记录自己的阅读心得,会拍好吃的食物,会因为一部电影而良多感触,也会在母亲节前一天贴心提醒大家······


想必每个热爱骑行的人,心中都有一个追逐自由的英雄梦任翔师兄在周末空闲的时候,也常常会带着师弟一起去骑行,十三陵水库、雁栖湖、蟒山都有过他们骑行的足迹。


姜淇瀚师兄:“平时我喜欢的运动挺多的,不过到底也都没机会玩,篮球足球啥的。羽毛球我们经常打。”


除了课题组的同学,老师更是实验室的快乐源泉。采访过程中,贺老师还拿出自己的手机和师兄兴致盎然的讨论拍照像素问题。编程控、数码控、电影控…这些也是贺老师身上的标签。


(采访结束,在这里留下了合影


有过通宵赶项目的经历

呆过节假日灯火通明的实验室

瞭望过静夜巨大的星空

有过卫星成功发射后的自豪与满怀感激

方才懂得坚守的珍贵


有过实验失败时的苦恼

有过面红耳赤的据理力争

有过所见略同的会心一笑

有过代码零error的舒畅和心满意足

方才懂得科研的厚重



在沙河,在这间朴实无华的实验室里,有一群人用勤恳的双手编织着梦想,以及属于这个国家科研的未来。


真空羽流是他们的画笔,书写着自己的心路,也书写着每个科研人身上,似曾相识的奋斗精神。


透过他们,我们看到了属于航天人的追求与温柔,这是一种别样的浪漫。


这就是北航人!在建设扎根中国大地世界一流大学的进程中,北航人将继续抒空天报国之志,为早日实现中华民族伟大复兴的中国梦作出更大的贡献!



当夜色降临

或许你我在不同的窗前仰望星空

但是希望在梦想的彼端

我们会重逢



策划 | 李国刊、kiki

采访 | kiki、赵国栋、焦绪旺

文案 | 袁鑫豪、焦港欣

图片 | 赵国栋

编辑 | kiki

责编 | 都行都行


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