时间:2023-07-25 17:16:43
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇航天工程研究,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
当年考入北京大学,她学习空间物理专业,这是偶然;
研究生毕业后,她成为中国科学院的一名科研工作者,这也是偶然;
也许,这一切的偶然注定了现在的必然――中国载人航天工程飞船应用系统出色的总指挥;
她,就是高铭。
作为载人航天工程七大系统领军人物中唯一的女性,她凭借执着的信念、坚强的意志和聪慧的头脑,在女性寥若晨星的航天事业中,让人们深切地领悟了一个小女子的航天大情怀。
巾帼不让须眉谈笑凯歌还
2003年11月,北京人民大会堂报告厅,中国载人航天先进事迹报告团首次在全国人民面前亮相。其中,和航天英雄杨利伟一起走上讲坛的航天人中,有一位靓丽的年轻女性,她浑身透出知识女性的精干和睿智,她的演讲赢得了全场经久不息的掌声。这就是高铭。
高铭1994年9月进入中国科学院空间科学与应用总体部(空间中心)从事载人航天应用系统工程管理工作,任副研究员、研究员,并历任总师办主任、计划处处长、工程业务部主任、空间应用系统总调度。2006年任空间应用系统总指挥,光电研究院副院长。
在人们的想象中,载人航天浩大工程都是由精力充沛、虎虎生威的男子汉调度的,然而,高铭的出现彻底颠覆了这一传统观念。作为载人航天工程系统领军人物中唯一的女性,凭借对航天事业的热爱、执着的追求。在她的参与主持下,载人航天应用系统圆满完成了神舟二号到七号的应用试验任务,体现出了“巾帼不让须眉”的不凡气度。
“可上九天揽月,可下五洋捉鳖,谈笑凯歌还。”《水调歌头・重上井冈山》中的词句所表述的情景,自古就是中国人的梦想。如今,“神舟”载人飞船直上九天的耀眼光芒,不仅照亮了中国的广袤大地,更是化作民族奋进的精神火炬,激励无数中华儿女昂然踏上中华民族复兴伟业新的征程。
颠覆传统迈进载人航天工程队伍
中学时代的高铭理科成绩出类拔萃,在那个人人将“学好数理化、走遍天下都不怕”奉为信条的年代,她同许多理科成绩优异的学生一样义无反顾地在高考时报考了物理等基础学科,用高铭自己的话来说当时的自己“就不会想到会有其他的选择”。对十几岁的高中生来说,能到北大学物理无疑象征着对理科尖子生的一种褒奖和荣耀,而对于空间物理究竟学什么这时的高铭其实并不十分了解,那时的她觉得空间和飞船、卫星等等有着千丝万缕的关系,也许是出于小小少年对科学和宇宙的无限向往,空间物理学在高铭心中是那么神秘和富有吸引力。
谈起进入载人航天领域,高铭坦言其实并非自己从学生时代就怀有的梦想,而是“很偶然的,也许是命运的安排”。硕士毕业后,高铭选择在中科院研究所继续进行电离层、磁层等空间物理的研究。由于空间物理专业属于应用物理范畴,但同时又侧重于基础,所以研究工作需要空间探测的数据来做模型、验证一些理论。当时,空间科技的发展比较落后,研究手段不足,各方面的数据源比较缺乏,现实的科研条件让高铭觉得颇为“掣肘”。1994年底,她便加入到我国载人航天工程的工作队伍中。
在载人航天这项浩大复杂的工程中,高铭负责的是七个分系统之一的应用系统的工程管理工作。从单纯的物理研究到载人航天工程管理的转变,似乎一下子把她从平静而规律的实验室带到了紧张而复杂的伟大实践中,从默默无闻的科研后台推到了备受关注的舞台幕前。中国载人航天工程,在这个听起来令人热血沸腾、激动不已的名义下,高铭保持着科学家惯有的冷静和理性,在做载人航天工程管理的工作时,她其实面临了很多新挑战。
“原来看到的都是公式、论文,而现在可能更多地和人打交道,不是和书本打交道。这些人都是变化的人,他们来自不同的背景,有科学家、工程技术人员、政府官员、还有方方面面其他系统的人,每个人的想法也不一样,如何有机地把他们组合起来,使大家朝着一个共同的方向迈进、共同完成一个大的目标是最重要的。”此时的高铭更像是一个运筹帷幄的指挥官,她深知工程的成功最终还要靠一个团队的力量,团队中的每个人都有自己不可替代的作用,每个人也担负着相应的责任,哪一个环节出了问题,整个团队都会受到影响。所以如何把团队整合起来,让大家紧密协作是至关重要的。她的任务是制定工程管理规范来把大家的行为约束到一个既定的空间内,这个空间是为保证大家共同实现一个既定的目标。
同时,应用系统作为整个载人航天工程链条上的一环,也需要去和其他环节沟通、协同。如何有效地实现沟通,能够让大家产生一致的理解,高铭也需要从整体上宏观地进行统筹。总之,载人航天工程的管理涉及到社会学、管理学和经济学等方面的内容,对高铭来说,这比以前单纯作为空间物理科学家面临的环境复杂得多。
高铭很快适应了工程管理的工作。多年的物理专业训练带给她的不仅仅是专业方面丰富的理论知识,更重要的是深层次的思维方式,这无疑让她在新的岗位上做到触类旁通。高铭认为:这些和学校的学习基础有关系,因为物理是一个很严密的系统,从条件到结果中间是有一条很严密的线把它穿起来的,在做现在的工程管理时会自然而然地运用这些思维方式和习惯。这种思维方式对现在做工程所需要的系统性很有帮助,系统工程是个涉及范围很广的领域,包括物理、化学、生物、计算机等,理科的很多东西都很相通,有些东西可能一时不明白,翻翻资料也就能够理解。即使是管理方面可能跟管理学、社会学有很大关系,但由于工作的对象还是原来的范围,所以学习物理养成的思维方式还很重要和受用的。
天降大任豪言誓立军令状
高铭接任总指挥时,正是载人航天二期工程起步时期,应用系统任务多线并举、应用技术领域广泛、参与单位多、工程技术基础差异大等一系列工程管理难度比起一期工程更加突出,她在总结分析一期工程管理经验积淀的基础上,大胆提出了应对新的应用任务、新的任务安排模式以及新的任务承研团队等新变化情况下的管理策略,在加强总体设计能力、强化验证能力、提升专业技术领域的总体指导能力方面进行了一系列总体管理改革,通过提升总体的系统技术和专项支持技术,指导分系统的研制,通过技术手段保障技术、质量控制措施的实现。在工程管理上,强调了满足岗位能力要求的岗位责任制,实现了各任务线的相对独立的技术、质量、计划三位一体的总体队伍配置,专项技术支持共享,形成专业方向保持领域的不断发展,为工程研制提供更先进的专业支持。神舟七号发射试验是载人航天工程二步一阶段的首发试验,也是她担任总指挥后的第一次发射试验。此次应用系统安排了两项应用任务,第一项是进行小卫星在轨的释放和伴飞试验,第二项是进行固体材料的外太空暴露实验。小卫星体积小、重量轻、研制周期短,安全性要求极高。在专家对伴星安全性提出置疑、项目面临夭折之时,高铭组织技术人员列出可能的危险源清单,逐一排查,进行了5类30次专项安全性验证试验,赢得专家的肯定,认为伴星不会对飞船和航天员造成安全性影响,一致同意放行。然而,神七应用任务道路上的拦路虎却远远不止安全性问题一个。小伴星,难就难在这个小字,承担研制任务的上海微小卫星工程中心,大胆采用了创新设计思想,采用了不少国内首次飞行试验的新技术、新产品,但是年轻的研制队伍缺少航天工程经验,在初样研制中的元器件质量复查时某个关键元器件等级不满足要求。多年的实践经验,让高铭警觉到这不是一件小事,当年神舟三号发射前,由她亲自处理的“电容工艺缺陷事件”再次浮现在她的面前。这次关键元器件等级不合格,她无需多说,“换!”小伴星高度集成,技术难度之大,超出了原先的预计。到2007年4月总体组织的卫星初样综合测试中发现了15个质量问题。高铭毫不犹豫,要求严上加严,必须全部归零,问题解决了,可是初样研制进度却整整推迟了4个月。
神七发射绝不可能推迟,应用系统面对方方面面的压力,高铭向工程总体和科学院领导立下军令状:“我们坚决保证按期交付高质量的正样产品,坚决不拖工程进度的后腿”。为此,她组织应用系统重新制定一套新的应急管理方案,从指令设计师系统流程、计划流程、总体调度、质量控制等方面进一步细化,有效地保证了正样产品质量,还抢回了时间进度。当2008年1月伴星正样产品按时运抵北京交付飞船系统时,全部接口验收符合要求,飞船系统的领导同志禁不住感慨:“科学院这才真是‘放卫星’啊,9个月生产了一颗卫星的正样飞行产品,如果按正常进度,少说也得一年多啊!”
高铭常挂在嘴边的一句话是“细节决定成败”,产品研制出来了,却不等于成功,软件系统测试,软件第三方测评,老练试验,正样状态确认测试……每一次测试和试验,她都要求技术人员对数据一个个进行精细判读,不放过任何一个小小的变化,发现的所有问题都要准确归零。由她担任总调度建立起来的调度会制度从未间断,应用系统8个月的苦战,坚持又好又快。充分的准备工作,科学院发射场试验队坚持严、慎、细、实的作风,使得在发射场测试试验中,应用系统没有再出现一个质量问题,真正做到不带任何问题上天。
14年的航天历程,高铭和其他航天人一样,刻骨铭心地感受到对家人深深的愧疚。神舟五号发射前夕,高铭的母亲被确诊为癌症,母亲动手术后,高铭只在床边伺候了两天,第三天就赶回了酒泉发射中心。母亲非常理解她,说:“你放心去吧,那里更需要你。”2006年母亲走完了人生的最后一程,此时的高铭远在异国他乡,未能与母亲见临别一面成为她的终身遗憾。
成功的喜悦归为至高集体荣誉感
载人航天工程是中国航天领域迄今规模最庞大、系统最复杂、技术难度大、质量可靠性安全性要求最高和极具风险性的一项重点工程。可以说我国载人航天工程是在世界航天大国已经发展几十年后起步的,这项空前复杂的工程在比较短的时间里不断取得历史性突破,一个极其重要的原因就在于像高铭这样的中国航天人敢于攻坚、勇于创新。从神州一号到神州六号,每一次的成功都令全世界中华儿女感到骄傲和自豪。但在高铭看来,不断出现的挑战和任务的压力往往令航天人无暇回味这种骄傲和自豪。
“我们从神一开始做,每一艘飞船都有不同的任务,都要实现不同的既定目标,有时候成功之后根本就来不及品尝胜利的果实和回味成功的喜悦就要投入新的工作任务中,因为前面还有更高的目标在等着你。而且往往是第一个目标还在进行中的时候,第二个,甚至第三个目标的工作已经开始了。各种目标相互交叉,共同推进的。当然,我们在每一次飞船发射之后都会总结和回顾,但往往是很残酷地总结教训和不足,然后重新修正我们的技术规定和管理规定、质量保证体系。”
也许我们很难想象像高铭这样的中国航天人是如何常年超负荷工作,默默承受着常人难以承受的困难和压力。“我们面临的压力其实很大的,载人航天工程对国家来说是一件很重要的事情,外界老百姓可能不知道实际操作起来有多么困难,因为载人航天是一项要求非常高的工程,我国在此之前也没有任何经验,很多东西都是填补空白式的,在神六之前,我们填补的国家空白大概有70多项。这是很了不起的事情。”所以与其说伴随高铭的是成就感,不如说是巨大的使命感,“这个目标一定要实现,绝对不能不实现,也不能做得不好。这与普通的做科研还不一样,做科研试验我们可以做十次乃至上百次,只要最后做成功了就可以了,而对于我们来说只有一次机会,在地面上要做很多很多的工作,能不能够成功只有上天见。其实就是在一个完全未知的环境下要保证目标能不能实现。”
对于所取得一次次成功,高铭仅仅是强调“从我自己来讲,我觉得还有很多事情要做,还有很多事情能做得更好。比如工程管理的体系如何能够更加合理和高效,如何降低研制成本,如何提高载人航天工程团队的工作效能,在这里永远有做不完的事情,永远觉得离既定的目标尚有距离。”
已经身为中国载人航天工程系统总指挥的高铭始终强调团队的力量。“我们所完成的每件事情都是团队中的每个人尽职尽责,发挥自己的才能,共同合作来完成一个很高的既定目标,尽管现在的功利社会里面很多人都很浮躁,但做工程绝不能够浮躁,要耐得住寂寞,要经得住诱惑,踏踏实实地去工作,要做到这一点其实挺不容易的,载人航天工程是一代代工程技术人员踏踏实实地传承、积累、共同推动的事业,这一切都是我们这个超过千人的团队共同完成的。所以,如果说我有荣誉感的话,这种荣誉感绝对是一种集体荣誉感。”
女性成功需要坚强而宽容的心态
在大家眼里,高铭绝对称得上是一个成功的女性。因为在理工科的世界里,似乎大多数时候的主角都是男性,在大型的科研工程项目中,女性的成功往往要比男性克服更多的困难,付出更多的精力和代价。也许是因为工作越大,可能需要一个非常宽阔有力的肩膀,而一般人很难把这种肩膀和一个文静的女性联系在一起。高铭很坦率地说:“现在很多时候人们总是把成功的女性男性化,并不单纯把她作为女性。其实我一直觉得‘女强人’这个词有一定的贬义,相对来说我更赞成‘巾帼不让须眉’这句话。”
对于女性如何成功,高铭自有一番独到的理解:“女性要想成功,拥有自己的事业,我认为第一个因素是心理因素,要让自己的心理承受能力很强,因为女性在事业道路上会遇到比男性更多的困难,甚至有些困难在男性那里根本就不存在,因为社会对女性的接受程度会比男性差,因此面对外界可能的不认可,女性需要更好的心态和承受能力。第二个因素就是要处理好家庭角色和工作角色的关系,大部分的女性都会结婚生育,家庭在女性生活中必然是重要的一部分,在家庭与工作中间求得平衡也是很重要的,尤其是做了母亲之后甚至是需要做出更多的牺牲。”高铭有一个活泼可爱的女儿,已经12岁了,而由于平时工作很忙,高铭往往很难抽出很多时间来尽母亲的义务。“面对工作和家庭,有时候必须要清醒地割舍一些个人的东西,可以说这往往不是痛苦的选择而是一种抉择。”对于女儿,高铭说自己虽然不能有很多时间去陪她,但她要保证能够和她沟通、和她交流,“因此我和女儿之间的交流完全是一种成人和成人之间的交流。”总之,女性要想拥有属于自己的事业,取得渴望的成功,高铭的秘诀是要对外界的种种有一颗坚强而宽容的心。
创新与执着助推战胜和超越人生
七年的北大生活给了高铭充分的时间和机会去感受与理解北大文化,北大精神和文化也往往在这种或潜移默化或有心体悟中给了高铭许多的精神财富。高铭说,“北大对我最大的影响是北大的思想:北大人绝对不盲从。北大人的思想比较活跃,不管做什么总是在思考做出一些不同的东西,总是不满足,总是希望做出创新的东西来。北大人的头脑里可能同时会有十个念头在闪,然后会一一去判断哪个是最好的。北大的文化特色是其他学校所没有的,北大文化中有很多非常可爱的地方,所以作为北大人是很骄傲的。”这种追求创新的观念对于高铭现在的工作仍然有着极大的帮助,因为通往载人航天工程最终成功的道路上有太多的未知,需要航天人发挥自己的创新精神去不断尝试和突破。
高铭总是有自己的想法,但在创新之后通往成功的往往还有一条曲折的道路。这里,北大给予高铭的另一个精神财富就是执着。“在我做载人航天工程工作之后,我越发深刻地感到只要不放弃,一直很执着地去努力的话总能够成功的。”即使是想做成一件事在现在还不具备条件,就像刚刚开始做工程管理的时候一样,高铭坐在办公室里连话都不敢说,因为自己以前是一直从事科学研究的,而对做工程的所谓官方语言都不会讲。但到现在她觉得我虽然没学过管理,但通过自己的努力,对工作完全能够得心应手。高铭把这些归功于一种执着钻研的精神。
英文名称:Journal of North China Institute of Aerospace Engineering
主管单位:河北省教育厅
主办单位:北华航天工业学院
出版周期:双月刊
出版地址:河北省廊坊市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1009-2145
国内刊号:13-1276/G4
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发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1989
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传闻:航天工程与正元化工达成共识,共建60亿航天皇谢颐目。
球证:记者致电公司证券部,回复称双方确有意向。尚未达到披露标准。
近日有传言称,航天工程(603698)与正元化工达成共识,将共建60亿航天气体项目。对此,公司方面表示,双方确实有此意向,但是尚未达到能披露的标准。
上述传闻来源于媒体的一则报道,该报道称,“日前,航天化学工程股份有限公司与河北阳煤正元化工集团有限公司达成共识,投资60亿元共同建设“航天气体”项目,计划于今年5月底开工。”
资料显示,航天工程专业从事煤气化技术及关键设备研发、工程设计、技术服务、设备成套供应及工程总承包的工程公司,核心技术为航天粉煤加压气化技术,该技术是军工技术向民用领域的转化与延伸,是一种将粉煤高效转化成洁净C0和H2混合气体的环保新技术,目前该技术已经在多个领域实现工业化运行。而河北阳煤正元公司则是一家以生产尿素、甲醇为主的煤化工企业。
根据媒体报道,两家公司将联手成立航天气体公司,主要生产氢气、一氧化碳、合成氨、甲醇等工业原料,供渤海新区相关企业使用。同时双方就共同建设国家级煤化工循环经济产业园达成共识,建设内容主要包括投资100亿元的正元项目二期、国家级粉煤工程中心和国家级煤化工排放物实验室。
业绩方面,2015年公司实现155021.19万元,同比增长25.43%;归属于上市公司股东的净利润为29596.44万元,同比增长5.11%。利润分配预案显示,2015年末期,公司拟以总股本41230万股为基数,每10股派2.16元(含税)。不过2016年一季报显示,公司当期营业收入为13824.58万元,同比下滑33.18%;净利润为387.57万元,同比下滑80.84‰
科力远:参股稀土公司消息不准确
传闻:科力远最近参股了一家稀土公司。
求证:记者致电公司证券部,回复称最近没有,早前有参股。
日前网上有传闻称,最近科力远(600478)参股了一家稀土公司。对此,公司方面澄清道,最近公司没有参股稀土公司的行为,但在2013年底有参股设立湖南省稀土产业集团。
2013年12月18日,科力远公告称,公司拟与湖南黄金集团有限责任公司、湖南经济技术投资担保公司、湖南发展集团矿业开发有限公司、湖南先进储能材料工程研究中心、湖南稀土金属材料研究院、益阳鸿源稀土有限责任公司、湖南联晖投资管理有限公司共同签订《湖南省稀土产业集团有限公司发起人协议》,设立省稀土产业集团,注册资本为3亿元,其中科力远现金出资9000万元,占注册资本的30%。
据公告,湖南省稀土产业集团有限公司首次将注入1亿元,主要经营稀土资源的勘探及其矿产品、副产品的采选、分离冶炼、深加工、购销及相关技术研发;经营公司所属企业自产的产品及技术出口业务等。
――梁启超
梁启超在《少年中国说》中的这段话早已广为流传,而如今“少年强则国强”的论断再次得到了验证。
2011年9月29日晚,备受瞩目的“天宫一号”目标飞行器成功发射。它将在太空中静候“神八”飞船的到来,完成中国航天史上的“初吻”。这次在中国航天史上具有里程碑意义的“初吻”已在北京航天飞行控制中心的全程控制和监控下完成,不仅如此,它也是太空中高速飞行的“天宫一号”和“神八”与地面沟通的惟一纽带。
很多人不知道,承担如此重大任务的北京航天飞行控制中心在世界三大航天飞行控制中心当中是最年轻的。同样的,在北京航天飞行控制中心挑大梁的大多都是“80后”,他们的平均年龄只有31岁,也是世界上最为年轻的一群航天人。
青年挑大梁 勇于承担
从发射进入准备状态起,北京航天飞行控制中心飞控大厅就显得格外安静。年轻的工程师刘世勇目不转睛地监视着显示屏上的各种数据,了解和掌握运载火箭、天宫一号和发射场区设备的技术状态,判断着火箭飞行轨迹的状况。
30岁出头的刘世勇是载人航天工程轨道专家组较年轻的专家之一,也是北京跟踪与通信技术研究所的总体技术协调人之一。尽管刘世勇并不直接承担具体的计算和控制任务,但他的工作重点是完善对各过程的计算分析能力,以保障与各相关单位顺利开展测控通信总体技术协调工作。
“10、9、8……点火!起飞!”21时16分,积蓄已久的力量瞬间喷发,伴随着摧枯拉朽的轰鸣声,“天宫一号”刺破苍穹扶摇直上……
“天宫一号”升空,北京航天飞行控制中心飞管室从发射那一刻起,就开始承担起严密监视、精确控制的重任。作为飞管室一员,泰兴籍小伙儿徐红兵已经在这一重要岗位上连续工作了数十个小时,接下来将是更多的不眠之夜。
徐红兵是从泰兴市分界镇开绿村走出去的年轻人,今年33岁,大学毕业当年就被北京航天指挥中心选中,很快成为一名业务骨干,并于去年起担任飞管室副主任。在“天宫一号”起航任务中,徐红兵和他的团队一直坚守在飞控中心。
于天一,飞控中心软件室工程师,1980年生;乔宗涛,飞控中心指挥大厅总调度,1982年生;张宇,飞控中心轨道室工程师,1979年生……与刘世勇和徐红兵一样,在此次交会对接任务的科技干部中,一线操作岗位几乎都是“80后”挑大梁,和欧美同行相比年轻了15岁左右。
对此,北京航天飞控中心主任陈宏敏介绍说:“目前国际上能够对载人航天器进行飞行控制的航天中心,只有美国休斯敦航天飞控中心、俄罗斯莫斯科飞控中心以及北京飞控中心。1996年组建的北京飞控中心,在世界三大飞控中心中是最年轻的。”
严师出高徒 身经百战
曾经有人来到酒泉卫星发射中心,看到在一线操作的基本上都是充满青春朝气的“80后”时,充满疑虑地询问前神舟飞船总设计师戚发轫院士:这么重要的工程,由这些年轻人“挑大梁”,你放心吗?
戚发轫嘿嘿一笑:“我当然放心了。因为‘领头雁’都是身经百战的‘老同志’,他们具有丰富的工程经验,有他们把关,让我们对他们充满信心。”
袁家军、尚志、张柏楠、杨宏、刘宇、荆木春、查学雷…・目前,执掌载人航天工程的负责人很多都是从“神舟一号”干到“神舟七号”,他们戏称自己是载人航天工程队伍中“骨灰级”人物。丰富的型号管理经验,不仅练就了他们灵敏的大脑、心细如发的思维,更是结下了浓厚的“载人航天情结”。
中国载人航天工程总设计师王永志曾介绍说,中国用十几年时间培养了一支新的航天人才队伍,这支队伍很年轻,但他们这十几年里一直在一线工作,积累了经验,增长了知识,现在都能够挑大梁了。
此次一院、五院、八院参与“天宫一号”发射任务的试验队队员的平均年龄分别为37岁、34岁、36岁,他们中的80%以上的人员都是第一次来发射场执行任务。能够一工作就能直接接受“载人航天工程”的历练,很多年轻人坦言这是自己“航天职业生涯的幸运”。
“两总(总指挥、总设计师)们”的严厉甚至是苛刻让手下的“80后”很快就成长起来了。中国航天科技集团公司副总经理袁家军来到试验队后,看到许多陌生的年轻面庞时,不禁感慨:“现在属于他们(‘80后’)的时代到来了。”
年轻有经验羡煞旁国
9月29日随着舱门的关闭,也预示着张伟和同事们的工作进入了一个新的阶段。张伟说,关门的一瞬间,他有一点小激动,等于之前所有的工作、心血都在这一刻封存了。“在我们这个团队里面,我算是最年轻的。”作为天宫一号总体部的主管设计师,张伟从2004年就投身于了天宫一号的总体设计,而到今年,他才只有26岁。
在“天宫一号”的研究团队中,和张伟一样的年轻人利用已有的资料刻苦自学钻研,与老同志交流切磋、共同努力,紧张地进行着研制、测试和试验工作……他们集智攻关,做出了各种应对风险的预案,让“天官一号”尽情在太空中邀游。
中国载人航天事业的每一个进步都意味着必须完成大量技术突破。从“神舟五号”首次实现载人太空飞行到“神舟七号”宇航员太空漫步,飞船进行了200多项改进。而“天宫一号”发射也是如此。仅拿此次用于发射“天宫一号”的二号F运载火箭来说,虽然外观上看起来和原先的运载火箭差别不大,但在内容有了很大变化。该火箭由中国航天科技集团公司所属中国运载火箭技术研究院为主研制。为满会对接任务要求,二号F运载火箭共进行了近170项技术状态更改,其中有5项新技术首次使用。
有些出乎人们意料的是,在数量众多的技术突破过程中,一群非常年轻的科研人员发挥了骨干作用。据统计,“天宫一号”研制团队的平均年龄只有30岁。这样年轻队伍甚至引发了外国同行的羡慕,因为他们无论在年龄上,还是结构上都显示了明显的优势。
回顾航天事业这55年的发展,它取得的成绩足以让国人自豪、让世界惊叹。载人航天工程、探月与登月计划、空间站项目……这一项项成果都是由中国在自身科技水平下,努力所取得的最高成果。中国很早从“两弹一星”发展中就已经认识到自力更生的极端重要性,足够的资源投入和必要的决心让中国航天在一次次取得进展的同时,实打实的让人振奋与骄傲。中国航天拥有的最大财富便是在航天工程计划中已经立下汗马功劳的颇为年轻的人才队伍。一支年轻、有着坚定信仰,同时具有优秀素质与创新精神的航天队伍才会为中国未来航天工程书写无限可能。
人类自从在地球上出现,一直生活在陆地上,但人类总是在不断地扩展自己活动的领域:从陆地到海洋,从低空到太空,人类进入太空需要突破一系列的技术难关,首先,要克服地球引力,需要大推力火箭。使物体达到7.9km/s的第一宇宙速度,才能使物体围绕地球运动而不落回地面;达到11.2km/s的第二宇宙速度才能离开地球;要离开太阳系则需要达到16.7km/s的第三宇宙速度,其次,空间的真空缺氧、失重或微重力、剧烈的温度变化以及有害辐射等是太空环境的四大危险。不利于人类的生活,第三,需要复杂的生命保障系统和应急救生装置,第四,航天器发射与返回的力学环境可超过人体的耐受极限,也是事故多发阶段。
我国的航天事业起步于上世纪50年代末,经过无数人的拼搏和奉献,我国的航天事业经历了从无到有、从小到大、从弱到强的发展历程,创造了非凡的业绩。
1999年11月20日,中国第一艘无人试验飞船“神舟”一号在酒泉起飞。21h后在内蒙古四子王旗主着陆场成功返回,圆满完成了“处女之行”,这是由地面初样产品改造的试验飞船,飞行的成功验证了飞船设计方案的正确性和火箭系统功能的高可靠性,标志着中国在载人航天飞行技术上实现了重大突破。
2001年1月10日,“神舟”二号飞船成功发射,在轨飞行7天后成功返回地面。这是第一艘正样无人飞船,标志着中国载人航天工程进入了正样发射试验阶段,飞船上进行了微重力环境下的空间生命科学、空间材料、空间天文和物理等领域的实验。
2002年3月25日,“神舟”三号飞船成功发射,我国载人航天工程成功经受了一次全系统的考核,飞船搭载了人体代谢模拟装置、拟人生理信号设备以及形体假人。能够定量模拟航天员呼吸和血液循环的重要生理活动参数。
2002年12月30日,“神舟”四号飞船成功发射。飞船应用系统开展了微波遥感对地探测、空间环境综合监测、微重力流体物理实验和生物技术实验四项科学研究,标志着我国载人航天工程取得了新的进展。
2003年10月15日9时整,这是令人激动的时刻,“神舟”五号载人飞船在中国酒泉卫星发射中心发射升空,这是中国首次进行载人航天飞行,中国航天员杨利伟乘坐我国自行研制的载人飞船,在太空中围绕地球飞行14圈。经过21h23min、6x105 km的安全飞行后,在内蒙古主着陆场成功着陆返回,“神舟”五号载人飞船的成功返回,实现了中华民族千年的飞天梦想。标志着中国已成为继苏联和美国之后,世界上第三个可以独立把人送入太空的国家。
2005年10月12日至17日,“神舟”六号飞船成功地进行了第二次载人航天飞行,航天员费俊龙、聂海胜平安返回,也是我国第一次将两名航天员同时送上太空,“神舟”六号的任务是继续攻克载人航天的基本技术,考核和完善其他系统的性能,飞船是在载人状态下的夜间返回的,增加了难度。
2008年9月25日21时10分,“神舟”七号飞船发射升空,飞船载有翟志刚、刘伯明和景海鹏三名航天员,“神舟”七号的最大改变是将轨道舱改为气闸舱,翟志刚进行了19min35s的出舱活动,实现了中国历史上的第一次太空漫步。
从“神舟”六号和“神舟”七号起,我国开始进人载人航天“三步走”发展战略的第二步,在这一阶段里,主要的战略目标是突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术,为此,“天宫”一号闪亮登场了,“天宫”一号的主要任务之一是为实施空间交会对接试验提供目标飞行器,设计的在轨寿命为2年。在与“神舟”八号、九号和十号飞船实施无人和载人对接之后,将执行主动离轨机动,再进入大气层安全销毁。
什么是航天器的交会对接呢?两个或两个以上的航天器通过轨道参数的协调。在同一时间到达太空同一位置的过程称为交会,在交会的基础上。将两个航天器刚性地连接成一个整体称为对接。
2011年11月1日,承载着首次交会对接任务的“神舟”八号飞船发射升空,11月3日和11月14日“神舟”八号飞船与“天官”一号完成了两次无人的自动交会对接,
2012年6月16日,我国航天员景海鹏、刘旺以及中国第一位女航天员刘洋驾乘“神舟”九号载人飞船成功进入太空,顺利完成与“天宫”一号目标飞行器自动交会对接和手控交会对接,并进入“天宫”一号圆满完成一系列科学实验,这次载人交会对接任务的圆满成功。实现了我国空间交会对接技术的又一次重大突破。标志着我国载人航天工程第二步战略目标取得了具有决定性意义的重要进展。
关键词:CDIO模式;航天专业;课程体系;大学生创新实践项目
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)21-0051-02
一、引言
目前诸多高校针对空间工程、飞行器系统与工程、导弹工程等多种航天专业设置的本科生课程,可划分为力学、航空宇航、电子、信息与控制等多个系列课程。同时,航空航天等技术领域内很多问题,其研究对象可能既是航天问题又是力学问题,具有与多学科多专业广泛交叉、相互渗透,与实际工程结合紧密的特点。基于上述原因,为了提高航天专业本科人才的培养质量,如何在有限的课时计划内、在有限的课程数目内有效设计航天专业固体力学系列课程,是一个值得探讨的问题。
随着高校内部增大学生的实践比重、面向工程能力培养的呼声日渐高涨,笔者所在的教学组借鉴了起源于美国麻省理工MIT的国际工程教育模式――CDIO模式,在航天专业的固体力学系列课程的设计与应用中进行了相应的教学探索与教学实践,期望通过该模式在教学实践中的正确引入与有效发展,更新教师教学理念与实践手段,增加课程实践比重,充分调动学生学习效率与积极性,为航天或力学专业工程师的培养提供参考。
二、CDIO模式与航天专业力学系列课程的结合途径
国际工程教育模式CDIO,是以产品、过程和系统全生命周期的开发与运用为背景,包含了构思、设计、实施和运行(Conception,Design,Implementation,Operation,简称CDIO)4个教育和实践训练环节。它与航天专业力学系列课程的有机结合,可以考虑如下几个途径:
(一)CDIO模式的起源
CDIO是一种基于传授航天领域技术知识与培养预备工程师能力而起源产生的工程教育模式,其创始人是美国麻省理工MIT航空航天系Edward Crawley教授,其发展初期在2004年左右。可见,将CDIO模式与航天专业力学系列课程的结合,则具有一定的合理性和先天优势,是一种积极有益的尝试。
(二)基于CDIO教育理念形成课程观
CDIO模式是基于“做中学”的教育理念,是一种将实践过程与理论教育相结合的教育理念,结合该模式在航天专业力学系列课程的设计中可形成两种课程观:首先,是一种凸显了“社会需求”的课程观,即根据工程师的社会角色与责任,培养工科毕业生具备较好的工程能力与深厚的技术基础知识,在课程体系与课程内容上,并不是按照严密的学科知识体系来组织课程,而是强调基于社会现实需求来选择和编排;其次,亦是一种强调了“学生为主体”的课程观,即学生的学习效果侧重于从学生的实践感知和实践经验出发来构件知识和能力,基于“做中学”强化学生探究兴趣和实践能力,从而体现了学与做的结合、知与行的统一。
(三)明确实践对象与执行方案
CDIO工程教育模式主要特点是深化技术知识基础和实际职业能力的二元学习经验模式,且该模式的基本原则是反复强化实践,因此CDIO模式的实践必须包括两个或者更多的设计与实施环节。具体来说,航天专业固体力学系列课程体系的实践对象包括如下三类环节:第一个是突出导论性基础课程,即引导学生入门工程实践,领略工程技术的魅力;第二个是初级的实践环节,即针对核心基础课程《工程力学》开展课堂一线教学改革研究;第三个是高级的实践环节,即针对来源于科研任务的设计综合项目进行教学改革实践。
三、CDIO模式下航天专业固体力学系列课程的具体设计与教学实践
教学理念的转变最终体现为课程设置、教学内容与实践对象的改革。在我校2012本科人才培养方案中,我院结合CDIO模式对航天专业固体力学系列导论课程进行了具体设计与教学实践的工作,主要包括如下三个方面:
(一)导论性课程的设置
导论性课程是一个早期的基础工科课程,我院针对航天专业的大一新生设置了导论课程《空天工程导论》,要求选课学生具有一定的数理基础即可。该课程内容主要介绍飞行简史、工程学简介、航空器飞行原理、结构与动力系统等基本概念、基本知识,通过它为入学新生搭建了航空航天器设计、构造、应用所需的知识框架。同时,课程还提供了一个初级的设计―实现的实践,让学员参与水火箭或LTA飞行器的设计与制作。
设置导论课程的主要目的快速引导学生了解航天器的基本构造及工作原理,让学生参与入门的工程实践,从而激发学生兴趣和后期加强学习的主动性。
目前,我院30学时的《空天工程导论》课程已经成功申请为我校的精品视频课程,主讲教师的授课教案和讲义脚本已经完成,且授课视频录制已完成一半以上。
(二)《工程力学》课程的教学改革
首先,调研了近年来国内高校在《工程力学》课程中的改革研究:例如,天津科技大学的李秋h在建构主义教学基础上建立“刨设问题情境”教学法[1],山东英才学院的来小丽实施项目驱动教学法[2],哈尔滨学院的张田梅探索了研究性教学法在工程力学课程教学中的实践。上述内容从不同方法与形式来提高学生处理分析和解决工程实际问题的能力,均可作为低年级核心力学课程改革的组成部分。
其次,调整了我院的《工程力学》教学内容:在静力学部分中重点介绍构件的受力分析、简化与平衡规律;在材料力学部分中以杆件的轴向拉压、扭转和弯曲三个基本变形为研究目标,以“内力分析―内力计算―应力应变计算”为逻辑分析主线,结合强度理论、稳定性分析或能量法来优化组织教学内容,并删除了图乘法和摩尔圆等内容。
然后,改革了我院的《工程力学》教学方法与成绩评定:理论讲授采用了习题讲解、启发式、研讨式、案例式等多元化教学方法;实验操作侧重学生动手能力培养,要求学生按照2~3人合作或单人独立完成课程内13项实验内容,同时实验室采取了鼓励课外开放式实验的机制;成绩评定是将考核点分布于教学全过程中,即由平时成绩、课堂讨论、实验操作、实验报告、科技小论文、期末成绩等考核点综合评定最终成绩。
最后,给出《工程力学》课程近年内取得的成绩:2015年《工程力学》评为校优课程;2015年委托科学出版社再版了《工程力学》教材;2015年成功申报了36学时的MOOC课程《工程力学》,目前主讲人和授课内容已确定,2015年完成了省精品课程《工程力学》复核工作,并向湖南省高校数字教学资源中心提交了课程教学视频、课件、教学大纲、电子教案、教学案例、试题习题、文献资料、教学成果、软件工具等电子材料整理;2015年该课程主讲老师分别获得了学校教学质量新星奖和学校本科教学优秀个人一等奖;2015年实验室新增加了XL3418K互动式普及型材料力学实验装置,完成了12个虚拟实验的材料整理。
(三)大学生创新实践项目与本科毕业设计综合项目的优化
CDIO模式将顶峰级实践体验作为本科教育的顶点。该实践环节往往侧重于学生对以前所学知识的综合运用以及创新能力的培养,要求学生在大三或大四年级中申请了综合项目实践,以团队或个人形式承担来源于科研项目的、更为复杂的实际任务。
我院高年级本科生顶峰级实践环节大多数包括大学生创新实践项目与本科毕业设计综合项目两类。例如,为了优化本科毕业设计模式,笔者所在课题团队采取“双团队设计项目”的集成教学方法进行了如下实践工作:首先,成立了以航天方面的学科带头人为核心,包括结构动力学与设计、振动控制、姿态控制、电子电路共5人组成的教师团队;将总体设计、主控分系统、姿控分系统、动力学建模与分析、帆板振动分系统、星体结构设计等六个子项目形成课题任务书,让学生自主选择,并形成了自然分工、相互合作的学生团队;之后,学生会在教师的指导下,按照任务书计划在规定的时间段内(两个或多个学期)逐步完成开题审查、中期检查、方案设计、理论推导与计算、设计制造、实验验证、撰写报告、项目验收或毕业答辩等步骤。
在课题团队的努力下,近年来取得了如下可喜的成绩:2015年课题团队成员指导的省级大学生创新实践项目《座椅弹性缓冲器等效刚度分析与实验研究》顺利验收,并且验收结论为优秀;课题团队指导了2015年国家级大学生创新实践项目《非对称复合材料拉伸-扭转耦合结构设计》,目前为在研阶段;继续完善了学校级的基础力学虚拟仿真实验教学分中心、应用力学虚拟仿真实验教学分中心、力学与航天工程虚拟仿真实验教学中心的工作,并且在省实践教学示范中心的基础上,实验室2016年成功申请为国家级力学与航天工程虚拟仿真实验教学中心。
四、结束语
对航天专业固体力学系列课程进行设计与应用的教学实践表明,由于航天航空领域内很多问题是多学科交叉融合、与实际工程联系紧密的问题,应用CDIO教育理念中深化技术知识基础和实际职业能力的二元学习经验模式,对于学生掌握扎实的专业知识和技能,感受鲜活的科学研究过程,激发创新意识起到了良好的促进作用。
参考文献:
嫦五返回器在接近大气层时,飞行的速度将接近第二宇宙速度,也就是每秒11.2公里。这个速度,相当于民航客机高空巡航速度的约45倍、汽车在高速路上行驶速度的300多倍。从月球回地球,受到地球引力加速,就会达到这样的速度。
嫦娥五号任务是中国探月工程的第六次任务,也是中国航天最复杂、难度最大的任务之一,实现了中国首次月球无人采样返回,助力月球成因和演化历史等科学研究。
嫦娥五号任务由国家航天局组织实施,具体由工程总体和探测器、运载火箭、发射场、测控与回收、地面应用等五大系统组成。国家航天局探月与航天工程中心为工程总体单位,中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院抓总研制运载火箭系统、中国空间技术研究院抓总研制探测器系统。中国卫星发射测控系统部负责组织实施发射、测控与回收。中国科学院国家天文台抓总研制地面应用系统,负责科学数据和样品的接收、处理、存储管理等工作。
(来源:文章屋网 )
说起邮差,人们很自然就会联想到穿着草绿色制服的邮递员。如果要让高大上的宇宙飞船做“邮差”,一定会被讪笑为痴人说梦。可是最近,就有人脑洞大开,请出大名鼎鼎的“神舟十一号”飞船做了一回“邮差”。
这件貌似匪夷所思的事情,要从一则消息说起。
2016年9月15日中秋夜,我国自主研发的第二个空间实验室“天宫二号”成功升空后,中国载人航天工程总指挥部宣布:“神舟十一号”飞船将于2016年10月中旬择机发射,搭载两名宇航员与“天宫二号”对接,进行30天的太空中期驻留试验。
这一振奋人心的消息在广大青少年中引起了强烈的反响。中国科协青少年活动中心的网站,一时间挤满了各种各样激动的帖子。工作人员被大家的热情鼓舞的同时,生发了一个念头:无数青少年有着探索宇宙的志向,有着五彩纷呈的太空梦想,如果把这些梦想和祝福写成信件,借助“神舟十一号”飞船飞天寄往太空,一定是一件非常有意义的事情。
可是要请“神舟十一号”飞船做“邮差”,可不是一件随随便便的事情。于是。中国青少年活动中心跟中国载人航天工程总指挥部取得了联系,说明了事情的原委,提出了热切的期盼。载人航天工程指挥部对于全国青少年探索太空的热忱高度重视,经过审慎研究之后,答允做青少年太空梦的信使,当一回“邮差”。但限船的载货容量,要求中国科协青少年活动中心将征集到的信件进行整合处理。
接到载人航天指挥部的反馈,中国青少年活动中心开始了紧锣密鼓的准备工作。他们先在中心的网站上。了征集寄往太空信件的消息。帖子一出。瞬间点燃了全国青少年的激情,大家纷纷传来饱含太空梦想的信件,言辞恳切,热情四溢;同时,青少年活动中心也开展了太空信件的线下征集活动。2016年9月23日。一个标识着“太空邮筒”字样的异形邮筒在中国科技馆亮相,吸引了大批青少年和观众参与,人们纷纷走上前把自己的太空梦想写成信件,郑重地投进邮筒里。
高翔是位90后太空迷,从小就喜欢阅读科幻小说,对于载人航天更是情有独钟。他不仅在网络上传了自己寄往太空的信件,还特意起了个大早,坐完地铁换公交。不辞辛苦地来到科技馆,亲手把手写的信件投进了“太空邮筒”,表达了要做未来航天人和科幻小说作家的梦想。
6岁的小女孩林梦瑶,缠着爸爸带她来到科技馆,把用歪歪扭扭的字E加汉语拼音写成的信,一脸虔诚地投进邮筒。她的梦想是要做刘洋阿姨那样的女航天员,先让自己的信件去太空打个前站,若干年后亲近太空的就是她本人。
此后,“太空邮筒”又走进了清华和北大等高校和青少年社团,通过线下征集,收到了数千人手写的太空梦和祝福。接下来,中国科学青少年活动中心联合百度,将征集到的所有信件,利用人工智能技术,整合成为全球第一首人工智能与人共同完成的万行诗。
2016年10月17日这些满含青少年太空梦想和祝愿的信件,被“飞船邮差”带上太空,传递问候,放飞梦想。
(裴金超摘自《知识窗》,有删改)
摘要:载入航天精神是一种强大且具有威力的战斗精神。这种精神在军魂中铸就,在智勇中生成,在创新中流长。我们要努力发挥载人航天精神的教育作用,促进装备建设的全面发展。
关键词:载人航天精神 战斗精神 教育作用
每一次,当载人航天飞行圆满成功之时,举国欢腾,它都预示着中国人民再一次勇攀于世界科技高峰。然而,历尽千难成伟业,人间万事出艰辛。矗立在伟大的载人航天工程丰碑的背后,是“特别能吃苦、特别能战斗、特别能公关、特别能奉献”的载人航天精神,是具有强大威力的战斗精神!这种精神可穿越时空、可铸就辉煌!
军魂中铸就。军魂铸就了敢于战斗、善于战斗的精神;军魂生成了自强不息、锲而不舍的动力;军魂涵养了敢于负责、压倒一切的豪迈。作为中国航天领域迄今规模最庞大、技术难度大、质量可靠性与安全性要求最高的载人航天工程,从试验室到各个生产企业。从大漠风沙到瀚海惊涛,无不留下了航天人攻坚的足迹,洒下了航天人登攀的汗水。正是他们拥有军魂意识,才能知难而进,顽强拼搏,在困难面前百折不挠,在牺牲面前绝不退缩,才书写出载人航天史上如此壮丽的篇章。军魂,已成为当代军人的历史意识与现代观念熔铸的审美制高点。在装备建设发展的今天,我们要牢固军魂意识,拥有爱国、忠诚、奉献之情,勤勤恳恳、踏踏实实,为实现人生最大的价值,为实践崇高而伟大的报国之行。
智勇中生成。起步较晚的中国航天人瞄准世界航天科技发展的前沿,依靠科学,尊重规律,不断探索,反复试验,终于取得了令人鼓舞的重大进展,获得了一批具有世界先进水平的核心技术和关键技术。正是他们讲究谋略、以智取胜,拥有很高的知识水平和科技素质,才能在较短的时间内,占领科技制高点,使中国一跃成为有能力实现载人航天的国家。勇是军人的武德,是取得胜利不可或缺的重要因素。要有太空,需要的不仅是浪漫的情怀,更是勇敢、用于献身的爱国精神。勇敢精神和讲究谋略历来也是兵家取胜之道。有勇有谋,其力无穷;智勇双全,所向无敌。《孙膑兵法八阵》中也曾有“智不足,将兵,自恃也。勇不足。将兵,自广也。”对于装备建设发展的今天,我们要继承中华民族崇谋尚智的优良传统,加强装备建设及高科技知识的学习,奋勇攀登科技高峰,不断提高谋略水平和实践指挥的能力,努力使自己成为能文能武、智勇双全的新型军事人才,并在更高的起点上推进军队装备建设又快又好的发展。
创新中流长。创新是一个民族进步的灵魂。歌德曾说,“不断改革创新,就会充满青春活力,否则,就可能会变得僵化”。在助推梦圆飞天的力量中,有一股强大的动力,那就是自主创新。在很多工程论证、立项时,工作人员面临着困难,大胆提出技术大跨越的思路。经过艰辛的探索,一步步把飞天梦想变成现实。创新是发展的本源,不创新就会陷入因循守旧,固步自封的状态。我军的装备建设要发扬创新精神,要坚持把自力更生、自主创新与积极借鉴国外先进技术相结合,通过原始创新、消化吸收再创新等形式,不断提高自主创新发展能力。我军的装备建设要在科学发展观的指引下,深入开展战略性、前瞻性、基础性研究,培养造就军事斗争准备和装备现代化建设需要的高素质具有创新思维的人才队伍,并为履行新世纪新阶段历史使命提供了强有力的支撑。
精神的力量是永恒的,正如那潺潺之水。它可以激励人们战胜困难,战胜自我;走出困难,超越自我。对于载人航天凸显的伟大的战斗精神,是我国航天工作者在载人航天事业奋斗中孕育产生的一种精神,是以爱国主义为核心的中华民族精神。它是军人的职业精神,是军人美德和价值的集中体现。战斗精神和武器装备是战斗力生成的两个非常重要的因素。在装备现代化建设的今天,我们要努力发挥载人航天精神的教育作用,发扬这种战斗精神,并以此不竭的动力之源促进装备建设的全面可持续发展!
参考文献:
[1]总政治部宣传部,《革命精神光耀千秋》,解放军出版社,2006年3月第1版。
[关键词]航天型号研制;精益管理;项目技术状态管理
doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.14.070
[中图分类号]F426.5 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2016)14-0-01
1 航天项目技术管理状态概述
航天项目技术状态,它是指按照合同以及相关的研制任务书等文件中规定的,并且要最终实现的软件、硬件的功能特性以及物理特性。航天项目技术管理状态主要是对产品技术状态进行文件化以及进行相关技术等方面的更改和控制的管理办法,它通常用于系统地定义、控制相关项目,因此,它也是航天系统工程过程管理的一个重要组成部分。
航天型号研制技术状态管理,它作为一门专门的管理技术,是在现代复杂的航天科学研制和采办过程中不断发展起来的。在美国、德国等一些发达国家,技术状态管理已经被应用到很多大型且复杂的工程管理之中,并且已经形成了一套成熟的管理方法。
由于航天型号研制的技术状态控制不严格、管理不善等造成的重大质量事故也非常多,因此,我国航天型号研制项目要吸取这种历史教训,减少类似事故的发生,加强技术状态的管理与控制。
2 航天型号的技术状态管理的内容
《军工产品质量管理条例》中明确规定了航天型号技术状态管理方面的内容,并且有详细的理论和操作规范,重点是工作人员要在平时的航天型号研制项目过程中去贯彻和落实。
它主要表现在以下几个方面。第一,要坚持“四严格”的原则。技术状态的更改是客观存在的,因此在设计过程中要严格按照“四严格”的要求来执行,要严格论证更改的必要性、可行性及正确性等;要严格地进行地面试验并且不断加以验证;要严格地执行登记报告制度;要严格地执行审批制度等。第二,落实技术岗位责任制。技术状态管理,它主要是靠人来抓的,所以要有严密的组织及明确的责任制。第三,要规范管理,狠抓质量。在落实责任制的基础上,要吸取以前的经验教训,加强我国航天型号研制的技术状态管理。
3 航天项目技术状态管理信息系统
在互联网及信息技术快速发展的时代,航天工作人员在管理航天项目技术状态的过程中,也要采用技术状态管理系统来进行航天项目研制的管理,这样才能提高工作的效率,减少出错的可能性等。通过采用先进的管理技术、互联网技术以及信息技术等,可以确保技术状态管理系统为航天项目的整体实施提供精确高效的管理,同时降低航天工作人员的工作强度。
目前,我国航天项目技术状态管理系统的应用主要体现在以下几个方面。第一,在整个航天项目的执行过程中,会涉及大量的数据等待工作人员去处理,如果采用技术状态管理信息系统,就可以批量导入数据、删除数据及修改数据等,这样就提高了工作人员的效率。第二,技术管理状态系统能够高效运行及实时监控,它能够很快捷、很精确地检测到航天项目实施过程中的技术状态问题,并进行反馈,这样可以通过事前发现问题然后处理问题的方式,确保航天项目的质量和安全问题。第三,航天项目的工作人员要严格按照上级领导在技术管理状态系统的消息、指令去执行任务,这样确保执行动作的有效性,提高信息传递的准确性,避免人为放大各种需求信息,产生所谓的牛鞭效应。
4 航天项目技术状态管理的目标及过程
4.1 技术状态管理的目标
技术状态管理的主要目标是能够全面地反映出产品当前的技术状态情况,同时满足其物理的、功能方面的要求,并形成相应的文件,以及确保航天工作人员在整个项目生命周期能够使用正确、准确的文件等。
4.2 技术状态管理过程
航天项目的技术状态管理过程主要包括4个相互关联的活动:技术状态标识、技术状态控制、技术状态记实及技术状态审核。
4.2.1 技术状态标识
技术状态标识是技术管理状态的基础,它需要明确产品的结构,选择相关的技术状态项目,并将技术管理状态项目的物理与功能特性,以及接口和后来通过更改形成的文件,建立一个技术状态基准。目前,主要根据功能基线、产品基线、与分配基线来判断航天项目技术状态的好与坏。
4.2.2 技术状态控制
技术状态控制,它是技术状态管理工作的核心工作。它能够对由工程变更而影响产品的物理特性、功能特性、相关接口进行全面的、系统的评价、协调、审批、实施,这样可以确保在项目实施周期内,技术状态的任何一处发生变化都能够得到控制。
4.2.3 技术状态记实
技术状态记实主要指对建立的技术状态文件资料的更改情况,以及对已经批准更改的实施情况所做的一个历史记录和报告情况。它是对技术状态基线进行追溯比较的依据,技术状态记录和技术状态报告一般都供内部使用。
4.2.4 技术状态审核
航天项目技术状态审核主要是为了确定相关的技术状态项目能够符合技术状态文件而进行的检查审核工作。在技术状态基线被认可之前,就要开展技术状态审核工作,这样才能够保证产品符合合同或规定的要求,以及产品的技术状态能够准确地反映产品。技术状态审核包括两种:功能技术状态审核、物理状态审核。
专注固体动力发展五十载
固体推进剂是导弹、火箭的重要动力源,直接决定了导弹、火箭“飞多高、飞多快、飞多远”。四十二所始终坚持“领先时代、追求卓越”的发展理念,专注研发,先后研制出聚硫、丁羧、丁羟、高能四代固体推进剂,形成了“中、高、低、特”系列化配方技术,参与了100多项国防装备、宇航型号研制,努力为我国国防型号、卫星和飞船提供能量更高、性能更优、实用性更强的固体动力技术。
50年前,老一代四十二所人在“我们也要搞固体导弹”的感召下,舍弃城市繁华,忘却个人得失,义无反顾献身固体事业。从北京东山沟到四川泸州,从北上内蒙呼和浩特到南下湖北襄阳;从“中国固体第一芯”到《东方红》旋律响彻寰宇,再到巨浪一号、蛟龙出海,谱写了中国固体火箭事业自力更生、从无到有的壮丽凯歌。在固体动力行业中,“高能量”一直是国家迫切需要的关键技术,也一直是四十二所人矢志追求的梦想。由于专门与“性情暴虐”的易燃易爆高能量“猛虎”打交道,四十二所人也被称为固体推进剂的“驯虎人”。从最初数以克计的高含能材料探索开始,一路“摸着老虎的屁股”走来,取得了重大突破。1980年代初,四十二所率先提出了高能推进剂的研制方向,并成立攻关组开始了相关工作,在国内首次合成了某关键原材料,进行了首发高能推进剂某尺寸发动机装药与地面试车,展现了优良性能和能量。而后,四十二所成为全国高能推进剂联合攻关组推进剂配方研制总体设计单位、攻关办公室挂靠单位,先后完成了多种尺寸发动机装药与地面试车。经过多年的高能攻关,使我国成为世界上第二个拥有能量水平最高、综合性能最佳的高能固体推进剂的国家。高能攻关,直接推动了我国新一代战略导弹武器的更新换代,开创了固体事业新的春天,也带动了四十二所关键工艺设备研制、原材料合成、绝热层与衬层研制等一大批技术的创新,近十个项目获得部级以上科技成果奖。高能攻关还造就了一支科学严谨、胆大心细的技术队伍,培育了“攻坚克难、勇攀高峰”的“高能精神”。
进入新世纪以来,四十二所积极适应改革发展的时代要求,圆满完成了以国家高新工程为代表的各类型号研制任务,高能推进剂在系列战略、战术型号中得到应用;坚持以能量为主线,推进高能系列推进剂配方研制,探索更高能量推进剂,形成了“中、高、低、特”系列化的固体推进剂配方和完善的配套技术,使固体推进剂在更广阔领域更好满足了各类武器型号研制需求,具备了各类武器装备和宇航型号研制的支撑、服务和保障能力。
助飞载人航天工程二十年
从1992年我国载人航天工程立项到“神舟十号”飞天,四十二所先后承担了2F火箭逃逸系统发动机动力源、“神舟”系列飞船密封件、“神七”舱外航天服橡胶件、“天宫一号”舱体密封件、“玉兔”月球车防尘密封圈及“神九”航天员医监生化检测组件等技术和产品的研制生产任务,涉及到火箭、飞船、空间实验室和航天员四大系统。
逃逸系统是“2F”火箭为了确保航天员生命安全而设计的一个安全系统,四十二所参与了其发动机的研制和生产。该发动机具有高速度、高可靠性的特点,一旦火箭在点火发射后最危险的120秒内出现故障,该发动机将点火工作,迅速将载有航天员的飞船舱体带离危险区域。若火箭顺利升空,两分钟后发动机按正常指令点火工作,逃逸火箭完成飞船发射阶段的护航使命,自行与简体分离。自“神一”到“神十”,该逃逸火箭发动机均圆满完成任务。
特种橡胶及热防护材料,是固体火箭发动机核心技术之一,四十二所瞄准我国空间飞行器的发展方向,开始了空间密封材料的探索研究,先后在“船、服、站、车”中大显身手。由于外太空环境复杂以及飞船舱体内环境的特殊要求,密封材料必须具有极低的挥发性且无毒、无污染,始终保持可靠的密封性能。四十二所先后为神舟飞船提供了近万件飞船密封件,一次性合格率均为100%。“神舟七号”“天宫一号”“神舟八号” “嫦娥三号”分别验证了特种橡胶密封件的可靠性。
“天宫一号”为航天员们配备了一套医监生化检测系统,就像是一个小小的“太空医院”,对航天员的各项生理指标实施“医学监护”。其中,四十二所承担研制的医监生化检测组件,是一套样本采集、预处理和进样检测的工具,主要是对航天员在轨飞行时的体液进行检测,对相关生理指标进行实时监控,其中的专用特殊材料在天空极端环境下无毒、通明、耐酸碱、耐高温,且具有灵敏度高、特异性强、稳定性好等特点。
以核心技术促军民融合发展
近年来,四十二所大力推进航天技术在更广泛领域转化应用,推进了军民融合的转型发展,被国家科技部授予“第五批国家技术转移示范机构”。
一是坚持以创新能力建设促军民融合发展,构建“产研结合、军民结合”的技术创新平台。整合分散在各个军品研究室的民品研发力量,成立了工程技术研究中心、系统产品开发中心。聚焦安全技术与装备、高性能光电子薄膜材料等领域,积极推动各类技术研发创新平台建设。已经拥有一个省级的企业技术中心,一个省级光电子薄膜工程技术中心,以及应急救生与安全防护、低维光电材料与器件两个省级重点实验室。构建航天技术应用产品的转发应用平台,成立了三个投资公司,形成了“军民良性互动、产研顺畅衔接”的军品融合发展渠道。各种光电子薄膜、气源等产品已成功用于军、民多个领域。“瑞司达”、“航鹏”两大品牌多项产品被列入国家高新技术“火炬项目”;汽车安全气囊气体发生器成为国内自主品牌总成厂的最大供应商;气体发生剂供应于国际排名前四的汽车发生器厂家;建材保护膜占有市场龙头地位,产品远销海外并打入欧洲市场……
从1970年4月24日一号运载火箭成功将东方红一号卫星发射到近地轨道的第一次“一飞冲天”,到2016年10月19日中国火箭有限公司正式组建成立,从而开启火箭“商业化时代”。“中国航天人成功打造了‘’这一国际知名运载火箭品牌,并打破了外国商业发射的垄断。”中国运载火箭技术研究院院长李洪说。
“运载火箭的能力有多大,中国航天的舞台就有多大。”当火箭迎来新机遇,中国商业航天的发展也迈向新。11月3日,我国新一代无毒无污染的大型运载火箭五号在中国文昌航天发射场首飞成功,意味着中国火箭的运载能力从近地轨道10吨级提升至25吨级,跻身世界前三的航天强国之列。
“五号填补了我国大推力运载火箭的空白。”国防科工局系统工程司副司长赵坚介绍,五号将为我国载人航天空间站工程、载人登月工程、探月工程三期、探火工程、二代导航二期等重大航天工程项目提供高性能运载工具。
为什么五号序号排在前面,却比六号、七号飞得更晚呢?航天科技集团一院运载火箭系列总设计师龙乐豪院士表示,这是因为,五号是最早立项的,长六、长七的技术都是由长五牵引而来。因此,长五的首飞成功,也意味着我国新一代运载火箭型谱已经基本形成。
“中国航天在今后半个世纪内都要靠‘长五’奠基。”原国家航天局局长栾恩杰院士如是说。
如果说五号首飞成功,为中国航天打开了未来发展之门,那么商业航天领域中国也在加速布局。11月10日,我国首颗商业化科学实验卫星――“潇湘一号”在酒泉卫星发射基地搭载十一号运载火箭成功发射, 同时搭载的还有“丽水一号”商业卫星。标志着我国科学实验卫星向商业化、产业化迈出了重要一步。
“潇湘一号”卫星是基于国际立方星标准的一颗微小卫星,采用6U结构,重8KG,设计寿命为半年到一年左右。由商业航天民营企业天仪研究院自主研制。“潇湘一号”卫星发射入轨后将进行多项航天新技术试验,其中包括空间软件无线电试验、导航信号增强试验、新型星载计算机搭载试验、高精度光学稳像试验等,由天仪研究院和航天一院十四所、中科院光电院等航天传统优势单位联合研制。
今年12月份,天仪研究院还将发射一颗与欧洲公司联合研制的微重力科学实验卫星。
国内政策最早涉及航空航天产业发展是在2014年,深圳出台了关于航空航天产业的专项扶持政策。自2014年开始至2020年连续7年,深圳市财政每年安排10亿元,设立市未来产业发展专项资金,用于支持航空航天产业及其他未来产业重点领域的产业核心技术攻关、产业化项目建设等。
随后,国家对航天商业化的政策支持力度只增不减。今年5月,国家发改委《关于实施制造业升级改造重大工程包》中,“商业航天产品发展工程”作为10大重点工程之一位列其中。
随着我国首个国家级商业航天产业基地落户武汉以及中国火箭有限公司、长光卫星技术有限公司等国有企业和诸多民营航天企业的成立,中国也将迎来商业航天的热潮。
商业航天潜力巨大
由于市场对商业卫星发射的需求越来越强烈,公众对“太空旅游”的热情也持续高涨,世界主要航天国家、组织和企业都在大力发展商业航天,业务范围正在从传统的商业卫星发射和应用扩展到商业载人航天飞行等领域。比如,欧洲航天局公布的国际“月球村”计划;中国公布的空间引力波探测计划、火星探测计划;霍金提出的长距离太空旅行项目等。
据统计,2016年,全球预计进行118次发射,其中商业发射预计36次。未来全球商业卫星发射市场需求继续保持强劲,有关测算显示,2016年至2020年,全球每年发射的1kg-50kg小卫星数量将超过200颗,预计2020年将达到410颗。
全球商业航天发射领域目前仍是欧美公司占据主流,尤其在美国,除了波音公司等传统巨头,私营企业纷纷崛起,比如美国太空探索技术公司(Space X)、星球实验室(Planet Labs),同时以Google为代表的互联网企业也进军航天领域。
近年来,全球航天产业每年都以6%到7%的速度快速增长。据美国航天基金会的《2015年航天报告》统计,目前全球航天经济总量约3300亿美元,其中商业航天产业占比高达76%。原本由政府主导的航天产业正逐渐走向大众消费时代。
中国科学院院士、中国航天科技集团第十三研究所所长王巍在格局商学院与企业家们对话时表示,随着航天科技的发展以及太空能源的开发,曾经一度被视为遥不可及的航天高新科技,正在拉近与普通百姓的距离,催生了新兴的经济形态。
王巍认为,以太空旅游为例:每位游客飞行10天需要支付给俄罗斯2000万美元以上的高额费用。它既是新的经济增长点,又拉动了相关技术的发展,同时还可以满足人类探险与挑战极限的心理。此外,房车、游艇未来也有很大的发展空间。他希望企业家投资这一片蓝海,与航天系统合作开发出更多的相关产品,共同促进社会进步。
国家制造强国建设战略咨询委员会预测,“十三五”期间,中国航天工业的整体产值将突破5000亿元。另有分析指出,仅卫星应用这一领域的产值就将在2020年达到5000亿元,整体产值将达到8000亿元至10000亿元的水平。
根据正在编制中的航天发展“十三五”规划总体思路,运载火箭、卫星应用、空间宽带互联网三大工程将是航天工业未来发展的重点。2016年8月5日,《武汉国家航天产业基地实施方案》正式获得国家发改委批复。该基地是我国首个国家级商业航天产业基地,基地以发展商业航天为主导,以新一代航天发射及应用为核心,通过科技创新、商业模式创新和管理创新,打造航天运载火箭及发射服务、卫星平台及载荷、空间信息应用服务、航天地面设备及制造等四大主导产业。
预计到2020年,武汉国家航天产业基地将打造年产50发运载火箭的生产能力,以及年产40颗100公斤以上、100颗100公斤以下商用卫星的制造能力,力争在2020年产值达到300亿元。
中国航天科工集团董事长高红卫指出,《武汉国家航天产业基地实施方案》的批复标志着我国商业航天产业发展进入到一个历史性的新阶段。航天科工准备配合武汉国家航天产业基地建设和发展做出自己的努力与贡献,在商业航天领域,将主要以武汉国家航天产业基地为依托,持续推动以下五大商业航天项目实施:飞云工程,对应无人机载区域网及其应用项目;快云工程,对应临近空间飞艇载局域网及其应用项目;行云工程,对应星载窄带全球移动物联网及其应用项目;虹云工程,对应星载宽带全球移动互联网及其应用项目;腾云工程,对应空天往返飞行器及其应用项目。
这五大商业航天产业工程涉及多类运载系统、多类天基与空基平台、多类有效载荷以及多类地面支持系统的研发生产,并带动多类地面应用系统的开发与运行。五大工程的开发与构建,时间跨度将超过十年,涉及子工程及分系统数千项,预计投资超千亿,产出超千亿。未来,航天科工将集中精力抓好系统总体方案论证与设计、关键技术攻关、综合集成、大型地面试验、飞行试验、商业发射以及与政府、国际组织、航天发射相关机构的综合协调,为武汉国家航天产业基地的建设发展、生态涵养发挥核心作用,为推动我国的商业航天产业快速健康发展做出应有的贡献。
创新商业模式和跨界融合应用正在吸引大量资本进入。泰伯智库数据显示,2015年太空经济领域的企业融资总额达到178亿元人民币,风险投资呈井喷式增长,与太空经济相关的初创公司的数量也在近5年内增速加快,平均每年有8家新公司成立,而此前15年的风险投资总额,只有33亿元人民币,并且包括下游行业地理信息应用在内的风险投资数据。如今,腾讯、阿里巴巴、百度、360奇虎等互联网巨头纷纷投资太空经济,还涌现出了信威、零壹空间、翎客等一批新兴的私营航天公司。
“中国版”商业航天模式
据报道,中国航天科工集团公司将全面进军商业航天领域。2017年,系列火箭计划实施14次商业航天发射,将把委内瑞拉遥感二号、中星6C等27颗商业卫星送入太空。
航天科技集团总工程师孙为钢介绍,目前该集团公司已经形成现役和新一代运载火箭型谱,既有常规发射能力,也拥有快速机动发射能力,可以实现单星、多星、搭载等发射。
针对市场需求日益多元化的特点,为满足绿色环保、可持续发展以及快速响应的小卫星发射需求,航天科技集团推出了以六号和十一号为代表的小型化、低成本运载火箭,其已进入批量生产阶段,并投入商业发射服务。现役火箭在完成主业的同时,也将增强商业发射服务力度。
据悉,该集团公司正在打造“商业版状态”火箭,并针对商业项目探索创新火箭发射工作模式,降低发射测控成本。后续,该集团公司将陆续推出和完善新一代小型、中型运载火箭系列,为未来商业航天发射提供坚强的保障。
在新的消费需求面前,航天技术向大众化、商业化、生活化发展。未来的商业火箭发射也能像“网约车”一样进入“拼”时代吗?新成立的中国火箭有限公司为人们揭开了这一神秘面纱。“太空专车、太空顺风车、太空班车”的业务组合模式将成为业内首个全维度发射服务解决方案,共享经济将同样被应用于中国商业火箭的发射模式当中。
中国运载火箭技术研究院党委书记兼副院长郝照平指出:火箭公司依托中国运载火箭技术研究院在航天发射领域的突出优势,嫁接多元客户的不同需求,推出的“三车”(太空专车、太空顺风车、太空班车)计划,将在发射服务、空间资源利用、太空旅游方面为广大消费者提供个性化产品与服务,打造一个开放、共享的商业航天生态圈,与业内同仁共同推动商业航天市场向前发展。
“太空班车”的发射服务模式能够在指定的时间和地点,带多颗卫星进入预定轨道;“太空专车”将根据客户指定的时间和轨道,提供专属的发射服务;“太空顺风车”会根据发射主任务的剩余运载能力,提供指定时间与轨道的发射服务。
“未来绝不能用搞国家重点工程的思路去搞商业航天。”中国火箭有限公司总裁韩庆平坦言,“我们要开发一种全新的火箭研制模式。”中国航天60年走来,一直是以保证高可靠为宗旨,而商业航天看重的是降成本和快速反应,“我们必须在高可靠和低成本、快速反应之间找到一个平衡点。”通过与合作伙伴一起打造商业航天的共享经济,未来的“航天+”体系更具有竞争力,不仅是听上去很美好,更是行动的实力派。在技术、产品、资本、基础设施以及市场层面,合作伙伴将共同分享“航天+”大众消费的红利。
未来5年至10年内,中国商业航天还将完成亚轨道重复使用飞行器的研制、积极开展亚轨道旅游业务,同时推动商业航天发射场和体验园的建设。中国火箭公司将针对个人用户推出太空旅游服务,相关服务套餐的价格预计在20万美元左右。
当中国航天步入“商用时代”,包括商业火箭发射、微小卫星、商业遥感等都将成为航天技术商用的热点。中国航天科技集团第十二研究院院长薛惠锋表示,随着军民融合的推进,中国高端航天技术、产品和服务将加快推向国际市场。
郝照平表示,火箭公司未来将着眼于国际、国内两个市场,统筹利用各种资源,以自身技术、产品和服务为载体,积极参与全球航天产业合作与竞争,融入国际航天产业链,掌握世界航天领域话语权,让中国商业航天企业更加具有“国际范儿”。
中国商业航天的优势与不足
中国火箭公司要进军国际商业航天市场,必然会直面已经先行一步的美国私人航天公司的竞争。在美国国家行政、法规以及专利领域的大力支持下,美国私人航天公司初步取得先发优势,尤其是SpaceX公司凭借扁平化的组织架构和成熟的货柜式产品管理模式,已经成为美国最主要的航天企业之一。
与SpaceX公司相比,中国火箭公司有什么优势呢?韩庆平表示,首先,在最关键的可靠性上,我们占据优势,毕竟经过历次重大发射任务的检验,系列火箭的可靠性世界排名第一。
其次,中国火箭公司有非常完整的火箭型谱,目前已开放了五款商业型运载火箭,它们的运载能力从几百公斤到二十几吨,能更好满足消费者多元的发射需求,相比之下,SpaceX公司目前只有“猎鹰1”和“猎鹰9”两型运载火箭。采用液体燃料的火箭可提供最短90天的发射服务周期,而固体发动机的火箭发射准备时间可以压缩到几十小时,对于发射时间要求高的客户而言尤其具有吸引力。
此外,SpaceX公司能击败波音公司等老牌美国航天巨头的最主要优势是价格低,据称其报价甚至比中国还要少20%。韩庆平说,中国航天发射的相对价格高,是由于以往的封闭采购体制造成的。在挂牌仪式上,中国火箭公司已经公开承诺,通过改变以往的管理体制,实现全球化货架采购模式,未来中国的商业航天发射价格可以降低30%。
2015年中国航天成功实施两次国际商业发射和四次国内商业发射。薛惠锋认为,中国已具备发展商业航天的基本条件和能力,目前已有的技术优势使中国在发展商业航天方面底气十足。
航天科技作为“高精尖”技术,其直接或者间接回报都十分丰厚。巨额的投入对于少数国有航天企业来说相对压力较小,可对于像零壹空间、翎客等民营航天创业型企业来说,可谓“压力山大”。
据了解,翎客航天在注册成立之初获得融资数额为1600万元人民币。虽说对于一家刚成立的创业公司来说,这是一笔不小的投资,可是面对数千亿美元体量的市场,企业在发展的道路上还是会出现“心有余而力不足”。
对于一个以技术为核心竞争力的领域,技术的先进与否决定着企业占据市场的大小。虽然中国在火箭运载能力、卫星系统寿命等方面取得了长足进步,但是与国外航天市场相比较,无论是国内航天领域的传统巨头,还是新兴的民营企业,都在设计、制造、运营等方面显得竞争优势不足,存在技术基础薄弱、各自为战等问题,并且尚未建立完整的产业链和生态系统。
此外,航天商业化方面的法律法规不健全、市场竞争体制不完善等问题也亟待解决。航天科技集团科技委主任包为民表示,太空活动应该在法律框架下进行,否则可能因此影响商业航天后续发展。
“有种商业航天活动理念,是用多颗小卫星、微小卫星或纳卫星代替大卫星。很多人一拥而上,小卫星满天飞。”包为民说,小卫星看似成本低,但寿命、功能都有限,对大卫星的替代只能在较短时间内。现在小卫星发得越多,将来空间垃圾可能会越多。