给飞行器“瘦身”(我们这里的年轻人·匠心故事⑩)
图①:张卫红(右一)和团队成员探讨科研进展。
图②:朱继宏(右一)和团队成员在做实验。
西北工业大学供图
1克,有多重?
日常生活中的事物可以给出答案:约为一个纽扣、一根塑料吸管,或者一粒花生米的重量。然而,对航空航天领域科技工作者而言,1克重量,或许意味着要用一生去探索。
1克,对动辄以吨计的飞行器,真的那么重要吗?
提运力、降能耗、减成本,就像钱学森先生曾说过的:“航天器一个零件减少一克重量都是贡献。”
20多年前,35岁的张卫红辞去国外高校终身教职,重返母校西北工业大学,投身祖国航空航天事业。当年的青年学者,如今已近花甲之年,并成为中国科学院院士。张卫红培养的西北工业大学空天结构技术创新攻坚团队,多年来潜心钻研“飞行器轻量化”,有力支撑了我国空天科技发展。
他带领的团队,更是朝气蓬勃——187名成员中,80后、90后是绝对主力,35岁以下青年超过90%。所有人,都奔着一件事——“为减轻每一克重量而奋斗”。
一
时光的指针,拨回到1999年。18岁的朱继宏正读高三,在保送择校时,他早就有了主意:“去西工大,当科学家!”
这位朝气蓬勃、志向远大的大学生,让刚回国不久的张卫红颇为欣慰。在他的悉心栽培下,朱继宏硕士毕业后赴欧深造,继续钻研航空航天工程,学成回国,加入导师团队。
一个盛夏傍晚,张卫红接到电话:南方一家研究所研制的某型号飞机,需重新设计机翼结构。他打量了一圈团队成员,决定派朱继宏、谷小军前去支援。“年轻人嘛,要多锻炼。大胆试、大胆闯,我对你们有信心!”
那时,朱继宏是青年教师,刚到而立之年,而谷小军还在读硕士研究生,缺乏实战经验。第一次接到这么重要的任务,两个年轻人既兴奋又期待,坐着火车一路南下。
南方的盛夏,溽热难当。因为研究所搬家,临时办公室安排在旧仓库里,头顶的大风扇吱呀作响,仍然驱赶不走成群的蚊虫与滚滚的热浪。两人提着行李刚到,顾不上条件简陋,迅即投入“战斗”。
“设计机翼结构,得跨过‘模型处理、网格划分、载荷评估’这‘三座大山’。”在朱继宏看来,前期建模尤其难,“就跟盖房子一样,要是有一根木桩没搭好,房子就塌了。”
两人早出晚归,忙活了半个多月,却一直进展不大。深夜,月朗星稀,办公室旁的小河上映着月光,微风拂过,波光粼粼。“眼看着水面上的月牙‘长’成了满月,可咱们的设计任务什么时候才能完成?”谷小军耷拉着脑袋,有些泄气。
朱继宏也不多言,小声鼓励:“咱们再加把劲!”
功夫不负有心人。几天后,两个年轻人攻克关键节点,思路立马顺畅了许多。紧接着又苦战了两个月,终于出色地完成了设计任务,让机翼成功减重近百公斤。
从夏到秋,凉意驱赶了暑热,谷小军感觉自己仿佛经历了一场“蜕变”。
在攻坚中接受历练,团队里的年轻人,就这样一步步成长。
一次,某大型运载火箭需要“一箭多星”方案——即设计一种合适结构,把几颗卫星支起来。张卫红带领团队里的年轻人,埋头设计了几个月。
“当时,有几公斤的重量,怎么也减不下来;几赫兹的频率,怎么也提不上去……”参与攻关的谷小军记忆犹新。有一天,大伙儿正苦思冥想,有人突然灵光一闪:“谁规定,卫星的位置必须一成不变?要不,咱给卫星‘挪挪窝儿’,跟随结构一起设计?”
大家都觉得眼前一亮,可以试一试!公式推导、方程求解……一番论证后,卫星找到了合适的“新家”。