
“中国青年五四奖章”是共青团中央、全国青联授予中国优秀青年的最高荣誉,旨在树立政治进步、品德优秀、贡献突出的青年典型,反映当代青年的精神品格和价值追求。今年,又一批青年科研人员、团体获得“中国青年五四奖章”。
为展示中国青年科学家优秀创投精神面貌,鼓励青年科技工作者做科学家精神的传承者,创新立业的先锋队,科技经济深度融合的践行者,构建人类命运共同体的筑路人,《中国科技信息》杂志继续延续“青年科学家”栏目品牌,对话获得本届“中国青年五四奖章”的个人与团体,展示他们的科研历程及成果,探讨青年人心中“科学精神”的深刻含义。
对冯韶伟来说,这些年来印象比较深刻的一天,是2021年4月29日,长征五号B运载火箭作为“太空专列”,将航天员的太空之家“天和核心舱”精准送入预定轨道。冯韶伟时任中国航天科技集团有限公司第一研究院CZ-5B结构总体副主任设计师,在刚入职一年时,冯韶伟成为了整流罩分离技术攻关项目的负责人,这项技术被列为长征五号B运载火箭的四大关键技术之首。“站在巨人的肩膀上去质疑巨人。”回想起当初的攻坚克难,冯韶伟这样感叹,“我们当时选择的路,是一条无论从理论研究、机理研究还是实验研究都几乎是空白的路。但我们必须迎难而上,因为未来运载火箭的发展不可能一直停留在原来理论的基础上。”
今年刚刚荣获第26届中国青年五四奖章的他回忆起这段经历感慨万千。在两年的时间里,冯韶伟和团队顶住压力,成功完成了三次分离试验,支撑了整流罩分离方案,也意味着长征5号B运载火箭的一项关键技术获得了突破。首飞那天,万里晴空,整流罩成功展羽,“整流罩分离在整个飞行过程中,大概持续不到一秒的时间,但是我们团队为了这一秒,付出了四五年的努力。”一时间,一群年轻人彻底“破防”,两年的“蛰伏”没有白费。

多年来,冯韶伟对航天事业的执着与热情,恰恰印证了他选择飞行器设计专业的初衷,当时从硕士毕业到读博的冯韶伟说,“和平年代,奉献航天是我们报效祖国最好的方式。”许多年过去,冯韶伟对于所从事专业的选择依然坚定,但在他心中,“航天事业”所代表的内涵与意义更加厚重。现在的他说,“中国梦是历史的、现实的,也是未来的。老一辈航天人以高度的爱国主义精神和高质量、高标准、一丝不苟的科学精神,践行着对航天事业的忠诚和担当,给我们新一代的航天人树立了榜样。”日前,《中国科技信息》对话冯韶伟,听他讲述发生在自己身上的“航天故事”。
为长征五号B运载火箭穿上“私人定制羽衣”
身为“80后”冯韶伟,有着一份十分亮眼的履历: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。同时,面对我国工业基础产业链“卡脖子”环节,以及核心基础零部件存在的短板问题,冯韶伟主动加入到紧固件设计专项设计工作中,带领团队开展紧固件的更新换代和可靠性提升工程。
一串串航天高科技名词,是冯韶伟为自己职业生涯积累的财富,更是对国家航天事业做出的贡献。
2015年,长征五号B运载火箭在研发过程中遇到了整流罩分离的难题。鸟儿在天空中飞翔时要依靠羽翼的流畅线型才能够轻松穿云破雾。但航天器的外形并不具备这样的特点,于是,航天专家们给航天器穿上了一件类似“羽衣”的整流罩。当火箭升空穿过大气层时,整流罩可以使航天器免受气动力和气动热影响以致损伤。当运载火箭飞出大气层后,整流罩将沿箭体分离并被抛开,从而完成它的使命。
由于长征五号B运载火箭整流罩和传统火箭相比大了很多,原先的分离设计方法并不适用。因此,这也意味着分离设计方法需要“私人订制”。这项技术的突破与否直接影响着系统方案和型号研制进程。
当时,刚入职一年的冯韶伟大胆地提出了自己的想法。经过研判,领导决定让冯韶伟担任整流罩攻关项目的负责人。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。尽管想法获得了肯定,但是冯韶伟的压力可想而知,发射任务时间上的紧迫和技术上遇到的困难,都是摆在冯韶伟和团队面前的难题。
那段时间,他夜以继日地完成了数十项关键参数的协调和优化,解决了低刚度整流罩分离预示难题,验证了分离系统设计的正确性。此外,他还提出了一种整流罩分离姿态测量方法,在飞行任务中获取了半罩分离的宝贵数据,填补了国内该领域的空白,为空间站发射任务的实施和型号研制的顺利开展作出了重大贡献,相关技术达到国内领先。
经历四次失败终于制服发动机“拦路虎”
冯韶伟科班出身于力学专业。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。

于是,经过硕士、博士阶段的攻读,2014年,冯韶伟加入“长征五号”研制团队。成为一名航天人。谈到自己的专业,他说,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分析,然后传递给相关系统,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,统一按照要求装在箭上,形成火箭全箭的总体。
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、结构形式以及传力方式等,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、分离能源的选取等。此外,电气系统、控制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,它的环境适应性如何等,这些都是需要冯韶伟和团队来开展工作。
“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。
8年时光打磨他的光环更加璀璨
曾今的苦难,经过拼搏和打磨,已经成为了属于冯韶伟和团队的一颗“钻石”。2021年4月29日11时23分,长征五号B遥二运载火箭,搭载空间站“天和”核心舱在我国文昌航天发射场点火升空。在此次飞行任务中,保护空间站舱段的整流罩以教科书般的姿态缓慢绽放,这一环节的成功离不开冯韶伟团队夜以继日的测量和尝试。
在接受《中国科技信息》采访时,冯韶伟这样介绍这段经历:在担任CZ‐5B型号结构总体副主任设计师期间,在大型整流罩分离和超大规模星箭分离方面取得了一定的技术突破,为型号保驾护航的同时,提升了专业设计能力,实现了国际上最大规模旋转分离方式的整流罩分离系统和世界上最大规模星箭分离系统的设计和验证能力。该技术的突破为后续中国长征系列运载火箭的发展、重型运载火箭的研制奠定了技术基础。

工作8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。
今年,冯韶伟再添荣誉,成为了第26届中国青年五四奖章获得者。“作为工作在航天一线的普通设计人员来说,这次获奖不仅是对个人的无上荣耀,更是彰显了国家对于航天事业的重视、对国家强盛和民族复兴的担当。”冯韶伟说,奖章的荣誉不属于个人,而是属于所有拼搏奋战的航天人,这将激励奋战在科研基层的青年人,以航天强国为信念,以运载火箭的成功为己任,敢于将自己所掌握的知识与实际相结合,敢于创新突破,为运载火箭高质量发展提供源源不断的动力。
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