創造太空中的生命空間
—— 記浙大載人飛船機電一體化項目組中的教授郭吉豐、魏民
發布時間:2010-05-24 15:20:48
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作者: 朱修萍 朱惠忠
因為浙大載人飛船機電一體化項目,他們成了默契的工作搭檔和伙伴,開始了近十年的共同努力。當神舟五號載人飛船成功發射,他們的人生也因此寫上了燦爛的一筆。如今,當時負責設計工作的魏民老師已經退休,而當年由他介紹加入民建的項目組青年骨干郭吉豐已經成為浙大教授、博導,浙江大學航天電氣與微特電機研究所副所長,并任民建浙江省委會副主委,還被選為省十屆人大常委。郭吉豐教授的研究成果曾獲原航天工業部成果二等獎、浙江省科技進步三等獎、國防科工委科技進步三等獎,多次獲中國電工學會優秀論文獎和浙江省優秀論文獎,多次被評為浙江大學優秀青年教師。魏民副教授曾多次獲得浙江省科技進步三等獎,其設計的“軸流風機”產品曾獲國家專利。
一朝圓夢
千年圓夢今朝,一箭飛沖九霄。2003年10月15日至16日,神舟五號載人飛船成功發射并安全著陸,實現了我國航天史上載人飛行零的突破,世界矚目,舉國歡騰。凝聚著近10萬人的共同智慧,經過11年時間的鉆研和探索,奇跡終于在神州大地展現了。
伴隨著神舟五號飛船21個小時多的太空飛行,民建浙江省委會副主委、浙江大學電氣工程學院教授、博導郭吉豐和另一位民建老同志、浙江大學機械能源學院副教授魏民的心情是一樣的,既自豪和激動,又格外忐忑不安。因為他們兩人共同參加了神舟號飛船上一個關鍵配套項目的設計研究工作——飛船環境控制與生命保障系統里關鍵的6種類型、20多個動力部件,郭教授正是這個項目組的青年骨干,魏老師則負責設計了其中兩個產品。這些動力部件直接維系著宇航員的生命安全,必須確保萬無一失,絕對安全。
郭教授說,10月15日晚上他幾乎整整一夜無法入眠,心仿佛一直隨著飛船在翱翔。直到16日早上6點看到飛船成功返回并安全著陸,看到楊利偉微笑著走出艙體,看到他身體各方面狀況良好如常,他一顆懸在太空中的心才平穩落地。
魏老師則反復說“太緊張了,太緊張了!整整21個小時幾乎是一分鐘一分鐘捱過來的,因為我自己設計的產品就在飛船上,不等到宇航員安全回來就無法安心啊!”他說:“成功的一剎那我情不自禁拍手大笑,真是太高興了,對我而言,這是一種莫大的安慰。”這個項目是他退休前所承擔的最后也是最大一個課題,是當作“人生和事業的最后一搏”來全身心投入的。
十年心血,十年執著,從神舟一號、二號、三號、四號,到如今的五號,他們的產品連續五次通過了實飛考驗,確保了萬無一失的質量和性能,這無論對浙大、對民建、對他們各自的人生,都是完成了一個大使命。
牽手航天
太空環境的高真空、超低溫、強輻射對人類生存來說是太惡劣了。在沒有保護的條件下,人進入太空后身體外部的大氣壓力突然消失,體內的空氣就會迅速膨脹,溶解在血液中的氮氣也會分離出來,形成氣泡,阻塞血管,人會因內臟、器官的脹裂而喪命。太空中還存在許多看不見、摸不著的X射線、γ射線和帶電或不帶電的高能粒子,它們能穿透普通的衣服,深入人體,引起內臟、器官病變,甚至致人于死地。飛船艙內還要保持對人體最合適的溫度和濕度,要配置通風設備,進行強迫對流通風;要為宇航員提供飲水、洗滌水、食物、睡袋、大小便收集器等最基本的生活條件。克服所有這些難題,也就是用巨大的資金和高度發達的科學技術做保障,在浩瀚太空中為宇航員創造一個接近地面環境的生命空間。
郭教授和魏老師的工作,就與這個太空中的生命空間緊緊相連。
他們之間的第一次握手要回溯到1993年9月,當時我國立項實施載人航天計劃的“921工程”剛剛批準通過不久,總裝備部507所正在與一些科研院所等接洽技術合作事宜,浙江大學電氣工程學院和機械能源學院憑借自己在業內的知名度和國內領先的科研水平,很快進入總裝備部507所的視野。當時另有三所著名高校和兩家航天單位參加競爭,親身參與談判的郭教授深有感觸地說:“整個談判過程可用四個詞來形容:緊張、嚴密、艱難、漫長。”總裝備部對產品數據、指標、材料等各個環節的要求非常細致和嚴格,然而幾個回合下來,憑著突出的技術優勢和上下齊心的拼搏精神,浙江大學最后取得了飛船機電一體化項目的總承包權,承擔起了宇航員環境控制和生命保障系統兩大類風機產品六種關鍵性部件的研制任務。
項目一經確定,郭教授他們帶著談判成功的喜悅,帶著首期300多萬元的科研經費,更帶著沉甸甸的壓力和重擔,從北京飛回杭州。
1993年底,浙江大學的課題組分成風機系統、機電系統、控制系統三個小組開始運作。那一年,魏老師已經58歲,但他積累了豐富的科研經驗,擁有六七項風機產品的國家專利和國家科技進步獎項,因此負責軸流風機兩個產品的全部設計任務;而郭教授正好30歲,年輕機敏,意氣風發,一方面協助魏老師完成風機產品所有圖紙的設計工作,另一方面還參與機電和控制系統的基礎設計和研究任務。
整個課題項目分三個階段,總耗資1800多萬元。1993底至1995年初完成了模樣階段,即論證設計符合各項指標的模型樣品并交由總部考核;1995年至1998年初為初樣階段,產品基本定型;2001年5月完成正樣階段,交有關單位進行嚴格的驗收,并在各次飛行實踐中應用,根據實際效果予以改進和調整。
十年心血
航天項目對科研人員的要求就是“兩彈一星精神”:技術絕對可靠、態度絕對負責、必須犧牲和奉獻。十年中,課題組成員幾乎沒有任何節假日和上下班之分;有的同志一年里多數時間是在千里之外的研制現場度過的;項目負責人陳永校教授得了舌淋癌,舌頭被切除一半,但依然帶著治療藥物和輔助進食的絞碎機為工作奔波。
從1993年底項目啟動到1998年初初樣完成,4年多時間,幾乎可用夜以繼日、馬不停蹄來形容每一天。沒有了教師應享受的寒暑假,沒有了午休,沒有了與家人正常聚會的時間,日復一日的生活空間就是從研究室到實驗室,從杭州到上海、北京的實驗室,還要在各外協單位和器件采購點之間來回奔波,采集最符合要求、最優質的材料和產品。項目進展后期,許多大型實驗必須要在北京完成,他們常常就在北京過著連續兩個月的封閉式實驗室生活,為保證按預定時間完成項目,有時還要不分晝夜一連20多天的“三班倒”作業,通宵工作也是家常便飯。年輕體壯的郭教授也不由得累倒了,消瘦了,但他咬著牙堅持了下來。
“為了實現強國的理想,得抓緊干!”這是老師們涌自心底的強大動力,這份責任心和使命感,足以讓他們抵擋方方面面的困難。
嚴格得近于苛刻的產品可靠性要求是帶給他們壓力的另一個因素。從設計到初樣,每一個產品至少要經過40個小時以上的實驗時間,一個數據平均需要測試幾十遍。郭教授風趣地形容做產品的過程比雕琢珠寶和鉆石還要精細得多;而魏老師則比喻每一件產品都比同樣重量的黃金還要昂貴,因為只有經過幾十、幾百次的篩選、試驗、淘汰,才能造就最終的一個成品,成本常常累積得十分龐大。每一個產品,都會附上一份沉甸甸的產品履歷書,用來追溯歷史,分清責任。履歷書上記錄了從產品設計初稿到最后成品的每一個細微步驟,包括每一個螺絲釘、每一個元件的來龍去脈,從它的原材料來源、經手人員,到設計者、生產者、檢驗者、實驗員的名單以及每一個步驟的時間、地點、結果等等,都詳細“記錄在案”,以保證每一個參與人員都為自己每一個工作細節承擔直接責任,所有的環節都能可靠追溯,有據可查。
在這種高度的責任壓力下,既需要每個人的嚴謹工作,更需要整個團隊的高效合作。萬無一失,就是他們的基本要求。一個環節出錯,往往會使其他人的努力也隨之白費。項目組里,每一個人都不愿也不敢稍有懈怠,以免增加其他成員的工作負擔,以免影響整個課題的進程。魏老師形容當時的情景說,開始設計的時候很緊張,一個步驟要反復計算十幾遍;到測試數據是否符合實際時更緊張,航天部門的領導也從北京趕來參加測試,試驗過程中我的額角都冒汗了,不由自主屏住呼吸,心跳不斷加快,承受的壓力真的很大,太大了!
“寶劍鋒從磨礪出,梅花香自苦寒來。”當神舟號飛船一次次升空,當浙大的產品一次次成功通過太空的考驗,當楊利偉在船艙內平靜地說“情況良好”,十年的艱辛付出,十年的酸甜苦辣,十年的精神壓力,都在瞬間化為驕傲、興奮和巨大的喜悅,化為人生燦爛而輝煌的一份收獲。
緣結民建
魏老師說,參加這次載人飛船項目組是我人生一次難得的機會,是一次用盡了全力的拼搏,這樣的一搏,以后不會再來。
郭教授說,人的一生中能有這樣一個機會是十分難得的,我在這個過程中學到了很多:團隊協作精神、無私奉獻精神、一絲不茍精神,這些將成為我今后科研道路上難以估量的精神力量。
同樣難得的,也就是在這次機會里,成就了郭吉豐教授和民建組織之間的機緣。
魏老師是浙江大學第一位加入民建的會員,通過在飛船項目組中與郭吉豐的朝夕相處,他感覺年輕的郭老師業務能力強,思維敏銳,勤奮踏實,是一個各方面綜合素質都不錯的難得人才,便介紹郭教授加入了民建。如今郭吉豐教授已經成長為民建組織中的優秀成員,并于2002年當選為民建浙江省委會副主委,還當選為省十屆人大常委。兼任民建省委會企業委員會主任的郭教授心系民建會員企業,致力社會服務工作,同樣作出了不凡的業績。
一朝圓夢
千年圓夢今朝,一箭飛沖九霄。2003年10月15日至16日,神舟五號載人飛船成功發射并安全著陸,實現了我國航天史上載人飛行零的突破,世界矚目,舉國歡騰。凝聚著近10萬人的共同智慧,經過11年時間的鉆研和探索,奇跡終于在神州大地展現了。
伴隨著神舟五號飛船21個小時多的太空飛行,民建浙江省委會副主委、浙江大學電氣工程學院教授、博導郭吉豐和另一位民建老同志、浙江大學機械能源學院副教授魏民的心情是一樣的,既自豪和激動,又格外忐忑不安。因為他們兩人共同參加了神舟號飛船上一個關鍵配套項目的設計研究工作——飛船環境控制與生命保障系統里關鍵的6種類型、20多個動力部件,郭教授正是這個項目組的青年骨干,魏老師則負責設計了其中兩個產品。這些動力部件直接維系著宇航員的生命安全,必須確保萬無一失,絕對安全。
郭教授說,10月15日晚上他幾乎整整一夜無法入眠,心仿佛一直隨著飛船在翱翔。直到16日早上6點看到飛船成功返回并安全著陸,看到楊利偉微笑著走出艙體,看到他身體各方面狀況良好如常,他一顆懸在太空中的心才平穩落地。
魏老師則反復說“太緊張了,太緊張了!整整21個小時幾乎是一分鐘一分鐘捱過來的,因為我自己設計的產品就在飛船上,不等到宇航員安全回來就無法安心啊!”他說:“成功的一剎那我情不自禁拍手大笑,真是太高興了,對我而言,這是一種莫大的安慰。”這個項目是他退休前所承擔的最后也是最大一個課題,是當作“人生和事業的最后一搏”來全身心投入的。
十年心血,十年執著,從神舟一號、二號、三號、四號,到如今的五號,他們的產品連續五次通過了實飛考驗,確保了萬無一失的質量和性能,這無論對浙大、對民建、對他們各自的人生,都是完成了一個大使命。
牽手航天
太空環境的高真空、超低溫、強輻射對人類生存來說是太惡劣了。在沒有保護的條件下,人進入太空后身體外部的大氣壓力突然消失,體內的空氣就會迅速膨脹,溶解在血液中的氮氣也會分離出來,形成氣泡,阻塞血管,人會因內臟、器官的脹裂而喪命。太空中還存在許多看不見、摸不著的X射線、γ射線和帶電或不帶電的高能粒子,它們能穿透普通的衣服,深入人體,引起內臟、器官病變,甚至致人于死地。飛船艙內還要保持對人體最合適的溫度和濕度,要配置通風設備,進行強迫對流通風;要為宇航員提供飲水、洗滌水、食物、睡袋、大小便收集器等最基本的生活條件。克服所有這些難題,也就是用巨大的資金和高度發達的科學技術做保障,在浩瀚太空中為宇航員創造一個接近地面環境的生命空間。
郭教授和魏老師的工作,就與這個太空中的生命空間緊緊相連。
他們之間的第一次握手要回溯到1993年9月,當時我國立項實施載人航天計劃的“921工程”剛剛批準通過不久,總裝備部507所正在與一些科研院所等接洽技術合作事宜,浙江大學電氣工程學院和機械能源學院憑借自己在業內的知名度和國內領先的科研水平,很快進入總裝備部507所的視野。當時另有三所著名高校和兩家航天單位參加競爭,親身參與談判的郭教授深有感觸地說:“整個談判過程可用四個詞來形容:緊張、嚴密、艱難、漫長。”總裝備部對產品數據、指標、材料等各個環節的要求非常細致和嚴格,然而幾個回合下來,憑著突出的技術優勢和上下齊心的拼搏精神,浙江大學最后取得了飛船機電一體化項目的總承包權,承擔起了宇航員環境控制和生命保障系統兩大類風機產品六種關鍵性部件的研制任務。
項目一經確定,郭教授他們帶著談判成功的喜悅,帶著首期300多萬元的科研經費,更帶著沉甸甸的壓力和重擔,從北京飛回杭州。
1993年底,浙江大學的課題組分成風機系統、機電系統、控制系統三個小組開始運作。那一年,魏老師已經58歲,但他積累了豐富的科研經驗,擁有六七項風機產品的國家專利和國家科技進步獎項,因此負責軸流風機兩個產品的全部設計任務;而郭教授正好30歲,年輕機敏,意氣風發,一方面協助魏老師完成風機產品所有圖紙的設計工作,另一方面還參與機電和控制系統的基礎設計和研究任務。
整個課題項目分三個階段,總耗資1800多萬元。1993底至1995年初完成了模樣階段,即論證設計符合各項指標的模型樣品并交由總部考核;1995年至1998年初為初樣階段,產品基本定型;2001年5月完成正樣階段,交有關單位進行嚴格的驗收,并在各次飛行實踐中應用,根據實際效果予以改進和調整。
十年心血
航天項目對科研人員的要求就是“兩彈一星精神”:技術絕對可靠、態度絕對負責、必須犧牲和奉獻。十年中,課題組成員幾乎沒有任何節假日和上下班之分;有的同志一年里多數時間是在千里之外的研制現場度過的;項目負責人陳永校教授得了舌淋癌,舌頭被切除一半,但依然帶著治療藥物和輔助進食的絞碎機為工作奔波。
從1993年底項目啟動到1998年初初樣完成,4年多時間,幾乎可用夜以繼日、馬不停蹄來形容每一天。沒有了教師應享受的寒暑假,沒有了午休,沒有了與家人正常聚會的時間,日復一日的生活空間就是從研究室到實驗室,從杭州到上海、北京的實驗室,還要在各外協單位和器件采購點之間來回奔波,采集最符合要求、最優質的材料和產品。項目進展后期,許多大型實驗必須要在北京完成,他們常常就在北京過著連續兩個月的封閉式實驗室生活,為保證按預定時間完成項目,有時還要不分晝夜一連20多天的“三班倒”作業,通宵工作也是家常便飯。年輕體壯的郭教授也不由得累倒了,消瘦了,但他咬著牙堅持了下來。
“為了實現強國的理想,得抓緊干!”這是老師們涌自心底的強大動力,這份責任心和使命感,足以讓他們抵擋方方面面的困難。
嚴格得近于苛刻的產品可靠性要求是帶給他們壓力的另一個因素。從設計到初樣,每一個產品至少要經過40個小時以上的實驗時間,一個數據平均需要測試幾十遍。郭教授風趣地形容做產品的過程比雕琢珠寶和鉆石還要精細得多;而魏老師則比喻每一件產品都比同樣重量的黃金還要昂貴,因為只有經過幾十、幾百次的篩選、試驗、淘汰,才能造就最終的一個成品,成本常常累積得十分龐大。每一個產品,都會附上一份沉甸甸的產品履歷書,用來追溯歷史,分清責任。履歷書上記錄了從產品設計初稿到最后成品的每一個細微步驟,包括每一個螺絲釘、每一個元件的來龍去脈,從它的原材料來源、經手人員,到設計者、生產者、檢驗者、實驗員的名單以及每一個步驟的時間、地點、結果等等,都詳細“記錄在案”,以保證每一個參與人員都為自己每一個工作細節承擔直接責任,所有的環節都能可靠追溯,有據可查。
在這種高度的責任壓力下,既需要每個人的嚴謹工作,更需要整個團隊的高效合作。萬無一失,就是他們的基本要求。一個環節出錯,往往會使其他人的努力也隨之白費。項目組里,每一個人都不愿也不敢稍有懈怠,以免增加其他成員的工作負擔,以免影響整個課題的進程。魏老師形容當時的情景說,開始設計的時候很緊張,一個步驟要反復計算十幾遍;到測試數據是否符合實際時更緊張,航天部門的領導也從北京趕來參加測試,試驗過程中我的額角都冒汗了,不由自主屏住呼吸,心跳不斷加快,承受的壓力真的很大,太大了!
“寶劍鋒從磨礪出,梅花香自苦寒來。”當神舟號飛船一次次升空,當浙大的產品一次次成功通過太空的考驗,當楊利偉在船艙內平靜地說“情況良好”,十年的艱辛付出,十年的酸甜苦辣,十年的精神壓力,都在瞬間化為驕傲、興奮和巨大的喜悅,化為人生燦爛而輝煌的一份收獲。
緣結民建
魏老師說,參加這次載人飛船項目組是我人生一次難得的機會,是一次用盡了全力的拼搏,這樣的一搏,以后不會再來。
郭教授說,人的一生中能有這樣一個機會是十分難得的,我在這個過程中學到了很多:團隊協作精神、無私奉獻精神、一絲不茍精神,這些將成為我今后科研道路上難以估量的精神力量。
同樣難得的,也就是在這次機會里,成就了郭吉豐教授和民建組織之間的機緣。
魏老師是浙江大學第一位加入民建的會員,通過在飛船項目組中與郭吉豐的朝夕相處,他感覺年輕的郭老師業務能力強,思維敏銳,勤奮踏實,是一個各方面綜合素質都不錯的難得人才,便介紹郭教授加入了民建。如今郭吉豐教授已經成長為民建組織中的優秀成員,并于2002年當選為民建浙江省委會副主委,還當選為省十屆人大常委。兼任民建省委會企業委員會主任的郭教授心系民建會員企業,致力社會服務工作,同樣作出了不凡的業績。