如果把火箭比喻成人，那么發(fā)動(dòng)機(jī)是它的心臟，結(jié)構(gòu)是它的筋骨，而航電系統(tǒng)就是它的大腦和神經(jīng)，負(fù)責(zé)在運(yùn)載火箭飛行過程中控制其穩(wěn)定飛行并采集傳輸飛行數(shù)據(jù)。

2022年7月27日12時(shí)12分，由中國科學(xué)院力學(xué)研究所（以下簡稱“力學(xué)所”）抓總、中科宇航公司參與研制的“力箭一號(hào)”運(yùn)載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。這次發(fā)射采用了“一箭六星”的方式，將6顆衛(wèi)星成功送入了預(yù)定軌道。

(相關(guān)資料圖)

“力箭一號(hào)”運(yùn)載火箭由中國科學(xué)院“十四五”重大項(xiàng)目支持，是中國科學(xué)院在空天科技領(lǐng)域的又一次創(chuàng)新性嘗試。鮮為人知的是，“力箭一號(hào)”研制團(tuán)隊(duì)的平均年齡只有30多歲，就是這群年輕人，用3年時(shí)間研制出我國迄今最大固體運(yùn)載火箭。

朱永泉先后參與過多型長征系列運(yùn)載火箭研制及發(fā)射工作，這一次，他負(fù)責(zé)主持“力箭一號(hào)”航電系統(tǒng)總體研制。

他告訴記者，在這之前，國內(nèi)的商業(yè)運(yùn)載火箭運(yùn)載能力都很低，“大概一兩百公斤，最多可能也沒超過三百公斤”。這導(dǎo)致了商業(yè)火箭在經(jīng)濟(jì)上性價(jià)比并不高。一顆衛(wèi)星的研發(fā)成本有時(shí)候甚至還抵不上一次發(fā)射服務(wù)價(jià)格的十分之一，對商業(yè)衛(wèi)星公司來說，這樣的成本往往是無法承擔(dān)的。

“‘力箭一號(hào)’500公里太陽同步軌道運(yùn)載能力達(dá)1.5噸，一箭六星，能把整個(gè)火箭的成本攤薄，這樣的話，就具有很大的商業(yè)價(jià)值，特別是對于衛(wèi)星公司來說?！敝煊廊岬剑噍^于常規(guī)的每公斤兩萬美元的綜合發(fā)射成本，“力箭一號(hào)”可以低至每公斤1萬美元。

事實(shí)上，“力箭一號(hào)”的成功，標(biāo)志著我國進(jìn)出太空的能力再上一個(gè)臺(tái)階。研制團(tuán)隊(duì)用了整整3年的時(shí)間走向這一成功，甚至在這個(gè)過程中，提出了4項(xiàng)國內(nèi)首創(chuàng)的系統(tǒng)解決方案，采用了5項(xiàng)國內(nèi)首次使用的關(guān)鍵技術(shù)，包括最新的測量和控制融合設(shè)計(jì)。

作為全程參與這個(gè)項(xiàng)目的航天青年科學(xué)家，朱永泉目睹了這些研究人員的付出，當(dāng)然，他自己也是其中之一。

力學(xué)所組建了多學(xué)科跨部門的科研攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，“力箭一號(hào)”的研發(fā)隊(duì)伍，就是在這3年中，逐步建立起來的。在朱永泉的記憶中，航電系統(tǒng)研制團(tuán)隊(duì)最初只有兩三個(gè)人，隨著研發(fā)工作不斷進(jìn)行，團(tuán)隊(duì)成員逐漸擴(kuò)充到現(xiàn)在的20多人。而在這20多名骨干成員中，45歲以下的研究者占到90％。

他們面臨的問題也是各種各樣的，前前后后加起來，甚至有200多個(gè)。

“整個(gè)隊(duì)伍也鍛煉起來了?！敝煊廊锌卣f，“我們用這么短的時(shí)間把火箭研制出來，2022年7月首飛成功，這里其實(shí)有很多困難需要克服。但大家一直保持著思維活躍、精神警醒的狀態(tài)?！?/p>

一次，團(tuán)隊(duì)在綜合試驗(yàn)里穿插進(jìn)行了系統(tǒng)的發(fā)火試驗(yàn)，讓朱永泉印象深刻。試驗(yàn)的時(shí)候，有幾路火工品沒能點(diǎn)爆。他們只得立刻開始排查，到底是什么地方出了問題。團(tuán)隊(duì)驗(yàn)證了好幾次，始終沒能找到哪里有異常。

他們不得不把安全控制組合設(shè)備從系統(tǒng)里取了出來，繼續(xù)反復(fù)驗(yàn)證，就這樣用了一個(gè)月；后來甚至把這臺(tái)設(shè)備送回了遠(yuǎn)在上海的廠家進(jìn)行檢測，就這樣又過了一個(gè)月。直到一天晚上，朱永泉接到廠家的電話，設(shè)計(jì)人員推測，似乎是一個(gè)轉(zhuǎn)接盒產(chǎn)生了干擾的緣故。

一條延長的線路造成的干擾，甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)控制組合程序發(fā)生錯(cuò)亂，前前后后讓研發(fā)者折騰了三四個(gè)月。這就是這些青年研究者們，不得不面對的日常。

他們經(jīng)常忙碌到深夜，有時(shí)候，大家會(huì)在休息時(shí)間，用電磁爐一起煮餃子、煮火鍋吃。這些偶爾的輕松時(shí)刻，成了隊(duì)員們釋放情緒的方式。

“力箭一號(hào)”的研制，從總體方案，到工程研制，包括供應(yīng)鏈管理等多個(gè)維度，都有大量的創(chuàng)新。

朱永泉告訴記者，團(tuán)隊(duì)甚至在最開始進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，就在研制模式上開始了創(chuàng)新。針對傳統(tǒng)運(yùn)載火箭設(shè)計(jì)模式中存在的分工固化的缺陷，“力箭一號(hào)”將傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)和測量系統(tǒng)深度融合，取消了分系統(tǒng)級(jí)，統(tǒng)一叫作航電系統(tǒng)。

這種模式一方面壓縮了系統(tǒng)設(shè)計(jì)余量，另一方面簡化了系統(tǒng)間的接口和箭上電纜網(wǎng)的規(guī)模。正是通過這種設(shè)計(jì)方式，“力箭一號(hào)”整體的經(jīng)濟(jì)性，得到了大幅度的提高。

朱永泉覺得，如今創(chuàng)新無處不在，但是模式和觀念的創(chuàng)新，“有時(shí)候比具體的、技術(shù)上的創(chuàng)新，更重要一些”。

“力箭一號(hào)”擁有的“首次”可不止這一個(gè)，還包括了國內(nèi)第一個(gè)測控融合新型架構(gòu)航電系統(tǒng)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)地面測發(fā)控軟件、大分離力無污染分離能源、固液融合低成本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。

這個(gè)團(tuán)隊(duì)還會(huì)繼續(xù)向前走，繼續(xù)尋求新的突破。