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勇攀商業航天新高度——記2017年國家百千萬人才工程人選梁紀秋

發布時間:2017-11-03    信息來源: 四院

2017年1月9日12時11分12秒,在我國酒泉衛星發射中心,快舟一號甲通用型固體運載火箭成功發射“吉林一號”靈巧視頻星03星,同時搭載行云試驗一號、凱盾一號兩顆立方體星,實現“一箭三星”發射。而此時,距離2016年4月24日首個中國航天日,航天科工火箭技術有限公司與長光衛星公司簽訂我國首單商業發射合同剛剛過去8個半月。以“高精度”和“新速度”創造了我國航天發射及應用的最快紀錄的,正是梁紀秋帶領的快舟系列固體運載火箭研制團隊。

梁紀秋,現任中國航天科工集團第四研究院“快舟”系列運載火箭總設計師。自1997年7月參加工作以來,梁紀秋一直從事國家重點航天型號及固體運載火箭的總體研制工作,先后參加或組織完成國家多個重點航天型號的方案論證、研制;并主持完成了多項預研課題研究。梁紀秋在航天型號總體設計及飛行器總體設計技術方面具較高水平并取得顯著成績,享受國務院政府津貼專家,2017年10月入選國家百千萬人才工程。先后獲得國家科技進步獎特等獎1項、國家技術發明獎二等獎1項,省部級科技進步獎3項,國家發明專利1項,中國航天基金會國防科技重大突破專項一等獎1項。榮獲全國五一勞動獎章、湖北省勞動模范、湖北青年五四獎章等榮譽稱號。

快舟一號露頭角

二十一世紀初,梁紀秋敏銳地覺察到具有發射快、低成本等優點的固體運載火箭將成為未來航天發射領域新寵。在他帶領的團隊不斷探索和攻關下,“快舟”運載火箭順利得以立項。梁紀秋率領快舟團隊先后攻克了一體化、小型化高載荷比固體運載器總體設計、柵格舵、側噴流、輕質高響應姿控動力系統、復合材料結構及快速發射等關鍵技術。

“2013年9月25日12點37分,我國在酒泉衛星發射中心用快舟小型運載火箭成功將快舟一號衛星送入預定軌道。該衛星主要用于各類災害應急監測和搶險救災信息支持,用戶單位是科技部國家遙感中心。”當日新華社發布的寥寥數語,成為世界關注的焦點。

快舟小型運載火箭在國際上首次提出并采用星箭一體化的創新思想,是我國第一型采用固體動力、第一型不依托固定塔架發射的運載火箭,它成功地將快舟一號衛星準確送入預定軌道,創造了我國航天發射和航天應用最快紀錄,標志著我國運載火箭具備了空間快速響應發射能力。快舟小型固體運載火箭主要應用于自然災害突發、地面監測和通信系統發生故障時,實現衛星的快速發射和空間部署,及時獲取災害情況信息,為最大限度地減少災害損失和組織抗災救災創造條件。快舟一號衛星發射成功后先后參與云南魯甸地震、巴基斯坦俾路支省地震、臺灣花蓮地區地震救災和馬航失聯客機搜尋工作,對災情變化情況進行及時連續跟蹤,獲取了高分辨率的災區圖像信息,為災情評估及救災方案制定提供了重要數據支撐。2016年12月,梁紀秋主創的“星箭共用服務艙技術及其在快舟中的應用”項目榮獲國家技術發明獎二等獎。

商業航天第一單

2016年4月24日,是首個中國航天日。在這一天,航天科工火箭技術有限公司與長光衛星公司簽訂了我國首單商業發射合同。首個商業發射服務合同,留給梁紀秋率領的“快舟一號甲”團隊的時間少之又少,簽單高興的同時,是來自時間和技術的雙重壓力。

梁紀秋曾說“走別人走過的路,雖然道路平坦,但是永遠無法走到別人前面去”。作為快舟的掌舵者和領路人,在設計過程中,梁紀秋深入各個研究室,與技術人員不斷探討,提出了包括天基測控等在內的很多新概念、新技術,大多都是國際領先,國內首創,這些創新的想法奠定了“快舟”系列運載火箭在快速發射市場的競爭優勢。“快舟一號甲”更是技術和模式上開創了很多先例:首次單獨依靠天基測控完成首區外測;在研制過程中積極引入民營企業高效、靈活的經驗和技術。這些創新有效降低了運載火箭研制成本,簡化了發射流程,極大地滿足商業航天快速、低成本發射需求。

2016年11月下旬,為了與天鏈衛星進行對接測試,“快舟”團隊技術人員在北京空間信息中繼傳輸技術研究中心某地面站開展了一系列對接試驗。

“這是我們承接任務這么多年來,首次這么順利地圓滿完成任務”。試驗一次性成功,北京空間信息中繼傳輸技術研究中心的參試人員都不禁為設計所快舟團隊點贊。

在酒泉衛星發射中心,雖然各項測試工作有條不紊地開展,但是總設計師和設計師們一刻也沒有放松,堅持火箭不點火,復查不停止。總師系統親自上陣帶領總體及各專業開展雙想,梁紀秋總師將會議室安排在自己房間,敞開大門,“三點”一線,每天晚上,在測試工作完成后,召集大家討論,不放過任何一個疑點,常常深夜挑燈看“箭”,這樣的精神貫穿在快舟整個研制過程中,也最終保障了發射任務的成功。

軍民融合天地寬

作為快舟一號的升級換代產品,快舟十一號固體運載火箭堅持“移動測試對接、移動發射、移動測運控”新一代航天發射技術與應用理念,積極打造“無依托發射、無依托測運控、無依托應用”新一代航天發射地面支持系統配套設施,具有“低成本、快響應、市場化”核心特點。

為了能夠盡快實現火箭商業化應用,梁紀秋帶領“快舟十一號”“兩總”系統展開“頭腦風暴”,想盡一切辦法加緊進行研制生產。

在現有配套企業開展研制工作的同時,梁紀秋提出“航天質量管理+民企經營體制”相結合的新模式,引入技術實力雄厚、生產能力強、市場反應敏銳的民營企業參與項目的研制。

快舟十一號的一級固體發動機是目前國內尺寸最大、裝藥量最大的固體發動機。傳統的生產配套企業雖然具有成熟的研制技術,但都不具備滿足快舟十一研制的廠房、設備條件。

“要3~5年才能完成廠房建設、設備安裝及產品研制。”周期長、經費投入大,此前的配套企業難以達到要求,給快舟十一號團隊提出不小的難題。如果一級發動機殼體的研制跟不上來,將不利于產品的快速研制、推進市場,這可能錯失搶占商業發射市場的良機。

“有沒有其他企業可以又快又好地完成呢?”抱著這樣的想法,快舟十一號發動機分系統主動打開了大門,到市場上尋求合作者。經過大量的市場調研,國內某家復合材料的民營企業映入他們的眼簾。

讓快舟十一號總設計師梁紀秋沒想到的是,這家企業可以9個月完成從產業決策、工程實施到產品研制到合格交付。“這家公司在決策管理過程、研制生產周期、原材料采購渠道、人力投入費效比方面的快速縮短了研制周期,單臺產品生產周期由傳統的3個月縮短至1個月,綜合成本降低50%以上。”

研制團隊通過實地考察發現,快舟十一號的牽引需求符合該公司戰略發展方向,且新建廠房、新購纏繞設備、新購模壓設備既可滿足型號研制需要,也滿足復材公司產業發展需要,可實現商業航天產品、民用產品生產,投入費用也不需要分攤到發動機殼體成本中。“分攤費用的減少,每年產品生產綜合成本降低10%以上。”梁紀秋說道。

經過協商,四院與復合材料公司采用以技術指導、聯合研發、商業采購為指導原則形成聯合研發模式。其中,四院負責提供產品設計輸入,質量及過程指導,復合材料公司負責廠房及試驗條件建設,負責產品、工裝的工藝設計及生產,自主投入工藝試驗產品。正式產品由四院九部以商業采購形式進行采購。

2016年9月,快舟十一號固體運載火箭一級發動機試車成功;2017年2月,快舟十一號固體運載火箭二級發動機試車取得成功,為快舟十一號固體火箭的方案首飛及商業發射奠定了堅實的技術基礎。

“快舟十一號運載火箭計劃于2017年進行商業發射。”快舟十一號總設計師梁紀秋信心滿滿。

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