给火箭造“心脏”的人 - 记2015年新晋中国工程院院士侯晓
2016年1月12日《陕西日报》第12版
通讯员 荣元昭 本报记者 沈谦
2015年12月7日,中国第一位固体火箭发动机专业的博士,国家重点型号副总设计师兼固体发动机总设计师侯晓当选为中国工程院院士。作为航天四院的副院长、院科技委主任的侯晓,是中国固体推进技术的新一代领军人,国家重点型号副总设计师和发动机总设计师。
立志报国投身航天 脱颖而出才华初显
固体导弹具有结构紧凑、可靠性高,机动性好、发射准备时间短等优点,在军事战略中具有举足轻重的地位,中国人必须要研发出自己的固体导弹。
这一神圣的使命,落到了航天四院这支航天固体动力“国家队”肩上。1990年,风华正茂的侯晓作为中国第一位固体火箭发动机专业毕业的博士,毅然舍弃了繁华的都市,来到位置偏僻、条件艰苦,仍地处西安三线的航天四院,选择了科技兴国的航天固体事业。从重点实验室的组建到民品市场的艰难摸索,从喷管设计研究到质量管理,凭着自身广博的学识和善学肯钻的作风,每到一岗位,都能精益求精地把工作做得扎实而又出色。
作为某课题的负责人,侯晓研究解决了多项关键技术问题,为大幅度降低我国大型喷管的自身重量,提高我国固体火箭发动机的研制水平做出了重大贡献,也迅速成长为固体火箭技术领域的青年学科带头人。
矢志创新攻难关 呕心沥血铸坚盾
1999年底,面对新型号的上马,侯晓调任型号副总设计师兼固体发动机总设计师。他从设计源头抓起,组织关键技术攻关,创造了新型发动机设计一次正确,首发试验成功、发发成功的奇迹。
侯晓非常重视实践,他说:“固体火箭发动机这种工程技术,仅仅有理论是不够的,必须充分了解和掌握其生产工艺,才能做一名好设计师”。他负责了多个型号发动机的预先研究和研制工作,对发动机的研制流程、标准、规范进行了系统的梳理,建立了多个型号急需的设计规范、材料性能测试方法、数值计算分析模型、模拟验证试验方法等一系列新的标准体系和规范,提高了发动机的设计水平。
有一次,某发动机壳体在总装厂装芯模时,因操作失误把发动机内绝热层砸伤了。为了确定对策,他忍着刺鼻的气味,亲自钻进狭小的壳体内,清楚掌握第一手材料,从而提出了解决问题的措施。
2001年4月的一天傍晚,某新型发动机与伺服系统联合冷试。当时采用的是世界上最先进的一种喷管技术,试验时,摆动部件突然发生漏气,试验被迫中止。面对巨大的压力,侯晓整整两个月时间,与大家一起探索多种方案,大胆决定采用新型黏结剂、新成型工装、新的成型工艺,经过几十件产品疲劳摆动试验,终于攻克了难题。
侯晓说没有“新”就没有科学的生命力。新型发动机由于发射环境变化,对产品密封、载荷性能提出了很高要求,且在国内属首次研制,无技术经验可借鉴。侯晓带领设计师系统制定新的设计方案,一个方案不行就上另一个方案,为解决密封问题,他们在模拟壳体上反复试验了几十台,终于突破了这项技术难题。
2007年,某重点新型号发动机进入工程研制,在论证摆动喷管热防护方案时提出两个方案,第一是采用过去型号已有的方案,这样没有研制的技术风险;第二是采用新方案,以解决长期存在的隐患,但新方案存在技术风险,大家争论非常激烈。侯晓大胆“拍板”采用新方案,并布置了研制工作。通过两年的研制,新方案成功应用于该型号发动机,困扰固体发动机几十年的长期隐患得以彻底解决。
架设巡天安全天梯 拓展固体技术领域
探索外太空是人类一直追求的前沿,1992年,国家决定实施载人航天工程。运载火箭发射是航天员登上天梯的重要一步,也是危险性较大的一个环节。解决火箭发射故障逃逸救生技术,成为一项世界关注的难题。作为关键环节,载人航天逃逸技术受到国外的重重封锁。从1992年开始,四院科研人员担起了逃逸固体发动机的研制重任,中国首个逃逸塔成功挑战零高度逃逸试验,引来了外国同行的称赞。
接过航天四院前辈的接力棒,侯晓继续挑战着技术的极限。在首次载人交会对接中,他带领团队,对逃逸固体发动机进行了一系列技术改进、技术攻关和试验验证工作,特别在对发动机关键部件材料改进中,大胆使用了新材料,性能完全满足要求。
“技术全面量化”是侯晓在载人航天工程中推行的一种新方法,所有的关键环节都可以追溯,产品质量可以全面受控。侯晓要求研制人员高度关注生产全过程中的细节和变化趋势,不放过任何问题苗头,确保产品不带任何隐患和问题参加飞行发射任务。
“从‘神一’到‘神十’载人航天逃逸救生系统已经伴随着长征二号F火箭完成了多次完美飞翔,其安全可靠性得到了充分验证,下一步我们还要做更好的发动机,比肩美、俄等航天强国。”侯晓对未来技术发展信心十足。
参与载人航天工程是固体动力技术在宇航领域中的应用典范,面对未来激烈的太空竞争以及国民经济和空间技术的需要,发展我国快速进入空间的小型固体运载火箭及深空探测大型固体助推火箭迫在眉睫,侯晓和四院科研人员将继续努力,不断提高我国固体火箭的发展水平,拓展固体动力技术的应用领域。