【ZiDongHua 之自動化學(xué)院派收錄關(guān)鍵詞：中科宇航 航電系統(tǒng) 運(yùn)載火箭 電氣系統(tǒng)】
　　
　　Young Talk | 朱永泉：重新定義航電系統(tǒng)，與挑戰(zhàn)狹路相逢時，勇敢者勝
　　
　　朱永泉最喜歡看的書是孫皓暉的《大秦帝國》，讀到書里秦國由弱轉(zhuǎn)強(qiáng)的磅礴畫卷時，他仿佛看到了五年前力箭一號初立項時百端待舉的樣子。
 
　　
　　像是一種隱喻，書中那個偉大的王朝，在歷經(jīng)無數(shù)曲折之后崛地而起，而力箭一號這型國之重器，也在團(tuán)隊1300多個朝夕爭戰(zhàn)中悄然誕生，就此掀開了中國固體運(yùn)載火箭的新篇章。它接連三次矗立在祖國大西北的神秘曠野上，打出了三戰(zhàn)三捷的漂亮戰(zhàn)績。
　　
　　大秦的成功離不開白起、王翦等名將四方征戰(zhàn)，力箭一號3箭37星背后，也有一群人在傾力托舉。拿朱永泉負(fù)責(zé)的航電系統(tǒng)來說，2020年9月到2021年底，一年多的時間里，朱永泉和團(tuán)隊每天泡在航電系統(tǒng)綜合試驗室里，300多天夜以繼日，成就了中國首款將測量系統(tǒng)和控制系統(tǒng)合二為一的固體運(yùn)載火箭，重新定義了運(yùn)載火箭的航電系統(tǒng)。
　　
　　攻克難題的過程，就像遠(yuǎn)離海岸線長時間在海上飄著。直面挑戰(zhàn)，是朱永泉和團(tuán)隊通往成功的秘鑰，他們不懼做與風(fēng)浪搏斗的檣櫓，在勇敢對抗中迎來海上生明月。
 
　　
　　SCIENTIST STORY
　　
　　一個不太安分的
　　
　　數(shù)學(xué)學(xué)霸
　　
　　1999年盛夏，高考完的少年朱永泉背著書包從考場出來，騎車回家的路上被數(shù)學(xué)老師一把攔下，“最后一道大題特別難，你會做嗎？”他停下車，在馬路邊和老師討論起了自己靈機(jī)一動的解法，老師聽完很高興：“那你應(yīng)該穩(wěn)了”。不出所料，高考成績出來，他數(shù)學(xué)拿了143分，只錯了兩道選擇題，后面的大題一分未扣。
　　
　　也就是那年夏天，他收到了北京航空航天大學(xué)自動化學(xué)院的錄取通知書，在北航一待就是12年，在那里接連攻讀了碩士、博士學(xué)位。
 
　　
　　不為人所知的是，關(guān)于朱永泉中學(xué)時代的故事，還有著和“好學(xué)生”形象極具反差的另類敘事。小學(xué)畢業(yè)，考入市里最好的中學(xué)時，12歲的小男孩正是調(diào)皮好動的年紀(jì)，坐在教室第一排并不能讓他保持安分，便因此挨了老師不計其數(shù)的粉筆頭。放學(xué)鈴聲一響，也會撒腿就跑，跟一群“好哥們兒”騎著自行車在大馬路上吹風(fēng)撒歡。直到考試一戰(zhàn)成名，并且常年守住了班級第一、年級前三的不敗戰(zhàn)績，老師和同學(xué)才開始對他有所改觀：這是個不太安分但足夠聰明的孩子。
　　
　　時間滾滾向前，意氣風(fēng)發(fā)的學(xué)生時代走向了尾聲，2011年，朱永泉從北航博士畢業(yè)，進(jìn)入中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院。踏入航天，朱永泉深知自己來到了更為艱辛的戰(zhàn)場，他需得收起少年意氣，在時光的磋磨淬煉中，除了智慧和經(jīng)驗，還得沉淀出些什么，比如直面困難的勇敢和魄力，再比如處變不驚的沉穩(wěn)與從容。
　　
　　研究院八載光陰，朱永泉先后參與了多型長征系列運(yùn)載火箭電氣系統(tǒng)總體研制工作，曾任長征七號運(yùn)載火箭電氣系統(tǒng)副主任設(shè)計師，在空天飛行器航電系統(tǒng)設(shè)計與集成、測試系統(tǒng)設(shè)計與集成方面積累了豐富的經(jīng)驗。2019年，朱永泉調(diào)任力學(xué)所工作，擔(dān)任中國科學(xué)院力學(xué)研究所空天飛行科技中心信息電子技術(shù)部主任。同年，他加入了力箭一號運(yùn)載火箭研制團(tuán)隊，率領(lǐng)團(tuán)隊負(fù)責(zé)力箭一號航電系統(tǒng)的抓總研制和系統(tǒng)集成測試交付。在那里，他開辟了新的天地，也發(fā)生了新的故事。
　　
　　SCIENTIST STORY
　　
　　重新定義
　　
　　火箭航電系統(tǒng)
　　
　　運(yùn)載火箭在飛行過程中的控制、參數(shù)的測量采集和傳輸，在傳統(tǒng)的火箭上分為控制系統(tǒng)和測量系統(tǒng)，如何將測量系統(tǒng)和控制系統(tǒng)做到合二為一，這是固體運(yùn)載火箭領(lǐng)域世界級的課題，而朱永泉帶領(lǐng)團(tuán)隊攻下了這一山頭。“這個過程就像在答一張全是超綱題的試卷，答完一張，還有下一張，限定時間內(nèi)必須答完，不得有一絲的拖延。”朱永泉坦言。
　　
　　抵達(dá)目的地的路途上橫亙著十萬大山，但這并沒有嚇退他。“沒有經(jīng)驗就摸索著前進(jìn)，缺少資料就在全球范圍內(nèi)多渠道查資料和學(xué)習(xí)，缺少實踐我們就把試驗做扎實，別人做10遍我們就做100遍，不吃不喝不眠不休，也要搞成。”接到任務(wù)之初，朱永泉便懷著這樣的決心，他深知，路雖遠(yuǎn)行則將至，事雖難做則必成。如你我所見，他和團(tuán)隊?wèi){借超強(qiáng)的意志力將每一份超綱卷都答成了滿分。
　　
　　作為國內(nèi)首款將火箭上的測量系統(tǒng)和控制系統(tǒng)整合為航電系統(tǒng)的固體運(yùn)載火箭，力箭一號采用的新型航電系統(tǒng)構(gòu)架，箭上和地面設(shè)備相對傳統(tǒng)型號數(shù)量和重量分別減少50%和80%以上，實現(xiàn)為火箭減重幾百公斤，重量騰挪出來后就可以運(yùn)載更重的航天器，大大降低了火箭的發(fā)射成本。
　　
　　為了達(dá)成將控制系統(tǒng)和測量系統(tǒng)的融合，朱永泉和團(tuán)隊首先對控制系統(tǒng)和測量系統(tǒng)所有的功能進(jìn)行了逐一分解，通過排列組合的方式形成核心聚焦。接著，他們對功能進(jìn)行了組合分類，形成控制系統(tǒng)和測量系統(tǒng)共計八個通用化的模塊，這八個模塊經(jīng)過不同的排列組合形成火箭核心的四臺綜合電子設(shè)備。最后，他們需要對這套由4個組合、8個模塊形成的新型極簡航電系統(tǒng)進(jìn)行試驗驗證。
　　
　　通過將測量核心的計算機(jī)集成在綜合電子設(shè)備里，不僅實現(xiàn)了測量數(shù)據(jù)的傳輸和采集，還做到了與火箭飛行控制功能的部分融合，減少了箭上單機(jī)件，釋放了載荷，為單機(jī)功能化、模塊化和軟件定義硬件提供了技術(shù)基礎(chǔ)。與此同時，整個運(yùn)載火箭的系統(tǒng)復(fù)雜性大大降低。此后，力箭一號運(yùn)載火箭便化身為中國固體運(yùn)載火箭中首個實現(xiàn)用軟件來定義硬件的超級火箭。
　　
　　SCIENTIST STORY
　　
　　14個月
　　
　　200多個問題
　　
　　新事物的成長不是直線上升的，必然經(jīng)歷一個迂回曲折的過程，力箭一號航電系統(tǒng)也不例外。2020年9月，朱永泉進(jìn)場駐扎懷柔，直到2021年底，力箭一號航電系統(tǒng)大型綜合測試才真正結(jié)束。新系統(tǒng)從設(shè)計到被驗證可靠，歷時14個月，期間大大小小的問題出現(xiàn)了200多個，平均2天就會出現(xiàn)一個問題。為了確保成功，朱永泉帶領(lǐng)團(tuán)隊從每一個單機(jī)產(chǎn)品抓起，每天都在處理問題，每天都在迎接新的問題。
　　
　　在懷柔的一年時間里，航電系統(tǒng)團(tuán)隊的每個人幾乎一整天都泡在試驗室里，每周保持6天的高強(qiáng)度工作。“繼續(xù)做、重新做、再多試幾次。”成了朱永泉那段時間的口頭禪。就是在懷柔那方不太大的試驗室里，這群人不分晝夜、不畏天氣，為了試驗的準(zhǔn)確性，為了離成功更近一步，埋頭試驗了一整年。
　　
　　由于是全新的設(shè)計，朱永泉需要考量的細(xì)節(jié)很多，單機(jī)產(chǎn)品是否存在缺陷、配套單位提供的測試報告是否可靠、功能化是否完整、是否存在相互干擾等等。“整個測試過程心都是懸著的。”再包括如何用軟件定義硬件，對軟件協(xié)議的理解偏差造成的單機(jī)產(chǎn)品的功能和最初設(shè)計的不一致，種種問題都可能導(dǎo)致團(tuán)隊需要重新進(jìn)行測試和驗證。我們后來所見到的，為業(yè)內(nèi)及媒體稱道的新型航電系統(tǒng)構(gòu)架，每一個細(xì)節(jié)設(shè)計都離不開朱永泉和團(tuán)隊的試錯、歸零，反反復(fù)復(fù)的推倒重來再重來。
　　
　　在高壓狀態(tài)下推進(jìn)工作是朱永泉和團(tuán)隊的日常，為了排解壓力，他時常帶大家去試驗室周圍找好吃的飯店，一邊吃飯一邊討論問題。朱永泉說：“我不太會表達(dá)感情，我的初衷是想用這種比較質(zhì)樸的方式，幫大家疏散情緒，鼓勵大家積極面對困難，一起解決問題。”
　　
　　回想團(tuán)隊入駐之時，還是懷柔的秋天，抬眼可望試驗室窗外的繽紛秋色，轉(zhuǎn)眼便到了第二年的深秋。好在，趕在第二場寒冬降臨之前，他們做成了。2022年7月27日力箭一號首飛成功后，很長一段時間內(nèi)，力箭一號、新型航電系統(tǒng)……都成為了行業(yè)關(guān)注的焦點。
　　
　　【力箭征途】| 朱永泉：一路求索多壯志
　　
　　CAS SPACE  后記
　　
　　猶記力箭一號首飛成功那天，朱永泉在指控大廳看著大紅屏上打出“圓滿成功”的字樣時，三年研制在試驗室里挨過的春夏秋冬，像電影畫面一般在腦海中閃過。他觀望著周遭同事為這場歷盡艱辛的成功鼓掌喝彩，眼角有些濕潤，這是作為青年航天科學(xué)家的朱永泉和力箭一號團(tuán)隊渴望已久的勝利，這一刻，屬于他，也屬于所有參與研制的人們。
　　
　　投身航天十余載，身經(jīng)數(shù)戰(zhàn)的朱永泉早已不是中學(xué)時代那個貪玩好動的不安分少年，時光將他雕刻成了如今沉穩(wěn)可靠的樣子。然而，哪怕老練如他，面對這個需要上天驗證的大家伙，還是會緊張不安。“上天的東西，哪怕99.9分都算不及格。”2024年1月23日，力箭一號遙三運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，點火指令發(fā)出時，表面不動聲色的他還是捏著一把汗。“每次分離點火的過程我都挺緊張的，一直到最后星箭分離完成，我才踏實了。”
　　
　　光陰如流，沒有哪一個季節(jié)會永不結(jié)束，也沒有哪一刻的成功會永垂不朽。從首飛成功，到一箭26星破紀(jì)錄，再到今年年初遙三成功發(fā)射，力箭一號航班化發(fā)射衛(wèi)星漸成現(xiàn)實。研制團(tuán)隊因此收獲了許多贊美和掌聲，但沒有人沉湎在喜悅中，采訪尾聲朱永泉說，“要往前看，不回頭。”力箭一號步入常態(tài)化發(fā)射階段后，他擔(dān)任力箭二號副總師，開始全力攻關(guān)中大型可回收液體火箭的研制。
　　
　　問天探索背后，有許多和朱永泉一樣的人，他們是馳而不息的實干者，也是不畏山高路遠(yuǎn)的跋涉者，他們在航天征途上篤定前行，不墜青云之志，等待山川回饋更奇絕的景色，靜候星河贈予更爛漫的榮光。