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勇攀商业航天新高度——记2017年国家百千万人才工程人选梁纪秋
【发布时间:2017年11月03日】 【来源:四院】


2017年1月9日12时11分12秒,在我国酒泉卫星发射中心,快舟一号甲通用型固体运载火箭成功发射“吉林一号”灵巧视频星03星,同时搭载行云试验一号、凯盾一号两颗立方体星,实现“一箭三星”发射。而此时,距离2016年4月24日首个中国航天日,航天科工火箭技术有限公司与长光卫星公司签订我国首单商业发射合同刚刚过去8个半月。以“高精度”和“新速度”创造了我国航天发射及应用的最快纪录的,正是梁纪秋带领的快舟系列固体运载火箭研制团队。

梁纪秋,现任中国航天科工集团第四研究院“快舟”系列运载火箭总设计师。自1997年7月参加工作以来,梁纪秋一直从事国家重点航天型号及固体运载火箭的总体研制工作,先后参加或组织完成国家多个重点航天型号的方案论证、研制;并主持完成了多项预研课题研究。梁纪秋在航天型号总体设计及飞行器总体设计技术方面具较高水平并取得显著成绩,享受国务院政府津贴专家2017年10月入选国家百千万人才工程先后获得国家科技进步奖特等奖1项、国家技术发明奖二等奖1项,省部级科技进步奖3项,国家发明专利1项,中国航天基金会国防科技重大突破专项一等奖1项。荣获全国五一劳动奖章、湖北省劳动模范湖北青年五四奖章等荣誉称号。

快舟一号露头角

二十一世纪初,梁纪秋敏锐地觉察到具有发射快、低成本等优点的固体运载火箭将成为未来航天发射领域新宠。在他带领的团队不断探索和攻关下,“快舟”运载火箭顺利得以立项。梁纪秋率领快舟团队先后攻克了一体化、小型化高载荷比固体运载器总体设计、栅格舵、侧喷流、轻质高响应姿控动力系统、复合材料结构及快速发射等关键技术。

“2013年9月25日12点37分,我国在酒泉卫星发射中心用快舟小型运载火箭成功将快舟一号卫星送入预定轨道。该卫星主要用于各类灾害应急监测和抢险救灾信息支持,用户单位是科技部国家遥感中心。”当日新华社发布的寥寥数语,成为世界关注的焦点。

快舟小型运载火箭在国际上首次提出并采用星箭一体化的创新思想,我国第一型采用固体动力、第一型不依托固定塔架发射的运载火箭,它成功地将快舟一号卫星准确送入预定轨道,创造了我国航天发射和航天应用最快纪录,标志着我国运载火箭具备了空间快速响应发射能力。快舟小型固体运载火箭主要应用于自然灾害突发、地面监测和通信系统发生故障时,实现卫星的快速发射和空间部署,及时获取灾害情况信息,为最大限度地减少灾害损失和组织抗灾救灾创造条件。快舟一号卫星发射成功后先后参与云南鲁甸地震、巴基斯坦俾路支省地震、台湾花莲地区地震救灾马航失联客机搜寻工作,对灾情变化情况进行及时连续跟踪,获取了高分辨率的灾区图像信息,为灾情评估及救灾方案制定提供了重要数据支撑。2016年12月,梁纪秋主创的“星箭共用服务舱技术及其在快舟中的应用”项目荣获国家技术发明奖二等奖。

商业航天第一单

2016年4月24日,是首个中国航天日。在这一天,航天科工火箭技术有限公司与长光卫星公司签订了我国首单商业发射合同。首个商业发射服务合同,留给梁纪秋率领的“快舟一号甲”团队的时间少之又少,签单高兴的同时,是来自时间和技术的双重压力。

梁纪秋曾说“走别人走过的路,虽然道路平坦,但是永远无法走到别人前面去”。作为快舟的掌舵者和领路人,在设计过程中,梁纪秋深入各个研究室,与技术人员不断探讨,提出了包括天基测控等在内的很多新概念、新技术,大多都是国际领先,国内首创,这些创新的想法奠定了“快舟”系列运载火箭在快速发射市场的竞争优势。“快舟一号甲”更是技术和模式上开创了很多先例:首次单独依靠天基测控完成首区外测;在研制过程中积极引入民营企业高效、灵活的经验和技术。这些创新有效降低了运载火箭研制成本,简化了发射流程,极大地满足商业航天快速、低成本发射需求。

2016年11月下旬,为了与天链卫星进行对接测试,“快舟”团队技术人员在北京空间信息中继传输技术研究中心某地面站开展了一系列对接试验。

“这是我们承接任务这么多年来,首次这么顺利地圆满完成任务”。试验一次性成功,北京空间信息中继传输技术研究中心的参试人员都不禁为设计所快舟团队点赞。

在酒泉卫星发射中心,虽然各项测试工作有条不紊地开展,但是总设计师和设计师们一刻也没有放松,坚持火箭不点火,复查不停止。总师系统亲自上阵带领总体及各专业开展双想,梁纪秋总师将会议室安排在自己房间,敞开大门,“三点”一线,每天晚上,在测试工作完成后,召集大家讨论,不放过任何一个疑点,常常深夜挑灯看“箭”,这样的精神贯穿在快舟整个研制过程中,也最终保障了发射任务的成功。

军民融合天地宽

作为快舟一号的升级换代产品,快舟十一号固体运载火箭坚持“移动测试对接、移动发射、移动测运控”新一代航天发射技术与应用理念,积极打造“无依托发射、无依托测运控、无依托应用”新一代航天发射地面支持系统配套设施,具有“低成本、快响应、市场化”核心特点。

为了能够尽快实现火箭商业化应用,梁纪秋带领“快舟十一号”“两总”系统展开“头脑风暴”,想尽一切办法加紧进行研制生产。

在现有配套企业开展研制工作的同时,梁纪秋提出“航天质量管理+民企经营体制”相结合的新模式,引入技术实力雄厚、生产能力强、市场反应敏锐的民营企业参与项目的研制。

快舟十一号的一级固体发动机是目前国内尺寸最大、装药量最大的固体发动机。传统的生产配套企业虽然具有成熟的研制技术,但都不具备满足快舟十一研制的厂房、设备条件。

“要3~5年才能完成厂房建设、设备安装及产品研制。”周期长、经费投入大,此前的配套企业难以达到要求,给快舟十一号团队提出不小的难题。如果一级发动机壳体的研制跟不上来,将不利于产品的快速研制、推进市场,这可能错失抢占商业发射市场的良机。

“有没有其他企业可以又快又好地完成呢?”抱着这样的想法,快舟十一号发动机分系统主动打开了大门,到市场上寻求合作者。经过大量的市场调研,国内某家复合材料的民营企业映入他们的眼帘。

让快舟十一号总设计师梁纪秋没想到的是,这家企业可以9个月完成从产业决策、工程实施到产品研制到合格交付。“这家公司在决策管理过程、研制生产周期、原材料采购渠道、人力投入费效比方面的快速缩短了研制周期,单台产品生产周期由传统的3个月缩短至1个月,综合成本降低50%以上。”

研制团队通过实地考察发现,快舟十一号的牵引需求符合该公司战略发展方向,且新建厂房、新购缠绕设备、新购模压设备既可满足型号研制需要,也满足复材公司产业发展需要,可实现商业航天产品、民用产品生产,投入费用也不需要分摊到发动机壳体成本中。“分摊费用的减少,每年产品生产综合成本降低10%以上。”梁纪秋说道。

经过协商,四院与复合材料公司采用以技术指导、联合研发、商业采购为指导原则形成联合研发模式。其中,四院负责提供产品设计输入,质量及过程指导,复合材料公司负责厂房及试验条件建设,负责产品、工装的工艺设计及生产,自主投入工艺试验产品。正式产品由四院九部以商业采购形式进行采购。

2016年9月,快舟十一号固体运载火箭一级发动机试车成功;2017年2月,快舟十一号固体运载火箭二级发动机试车取得成功,为快舟十一号固体火箭的方案首飞及商业发射奠定了坚实的技术基础。

  “快舟十一号运载火箭计划于2017年进行商业发射。”快舟十一号总设计师梁纪秋信心满满。


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