航天科技集团五院总体部苗建印班组“火钻精神”研探

文章来源:中国航天报 发布时间:2015-06-24

苗建印班组“全家福”

作为世界上最早从事热管技术研究的“老牌劲旅”之一,“苗建印班组”于1965年由闵桂荣院士一手组建。在半个世纪的时间里,班组始终保持国际先进水平,创造了一个又一个奇迹。支撑他们的,正是融化在每一位成员血液中的“一腔热血敢碰硬,一片冰心甘无名”精神,这种精神恰如“火钻”一般,至坚至纯。

高温,淬出火一样的铮铮铁骨

在“岩浆熔炉”的冶炼中,火钻逐渐练就了一身的“钢筋铁骨”,展现出极品钻石的激昂澎湃与王者风范。

“时间都去哪儿了,还没好好感受年轻就老了,奉献航天一辈子,满脑子都是卫星冷了热了……”一首改编自《时间都去哪儿了》的歌《热控人生》,在“苗建印班组”热火乐队的弹唱中如清泉般缓缓流淌,让每一个人为之动容。

不论是歌者还是听众,都是航天器最知冷知热的“师傅”们。他们毕生的追求,就是为星船打造“智能空调”。

与其产品一样,班组在持续升温的创新热潮中,在不断“淬火”的过程中得以“百炼成钢”,始终“掌控冷暖、领跑世界”。

2007年,班组接到一个高难度的任务——在美俄方案之外,另辟蹊径,确保嫦娥三号探测器平安度过月面120度“熔炉”和零下180度极寒的考验。

作为我国首个降落在地外天体的探测器,嫦娥三号探测器要耐受月面每轮至少14天的多次、持续冰火“考验”。而月球重力是地球的六分之一,这样的力学环境目前还无法进行模拟试验……

高难度的挑战激发了“苗建印班组”全体成员的极大斗志。在苗建印的带领下,他们像“打了鸡血”一样,一头扎进艰难的攻关中。

苗建印(右)正在调试热管充装设备

经过8个月的攻关论证,班组巧妙地化各种不利因素为有利条件。在没有电能供给的条件下,他们将目标锁定在了同位素热源,在月夜给嫦娥三号“生个热乎乎的炉子”。他们创造性地提出了月球重力驱动的两相流体回路,使探测器在需要热量的时候将热量导入舱内,不需要时切断传热途径,从而突破了零下180度条件下的月夜生存难题。这一系统的重量还不到美、俄方案的五十分之一……

在逐一攻克论证难题后的一年半时间里,班组展开了艰苦的理论分析和地面验证,完全自主研发了月球重力驱动的两相流体回路热传输系统。这项全球首创的“中国智造”,成就了嫦娥三号落月、巡月的完美之旅;在基础理论方面,班组超前掌握了美国拟在2030年前重点突破的学科难题之一。

接下来,如何确保嫦娥三号平安度过月面120度的“熔炉”环境呢?基于丰富的热管技术基础,班组提出并研制了基于无电源、自适应的可变热导热排散系统,并研制了适应多种重力环境与月球昼夜宽温区的可变热导热管,为月球探测器提供了全新功能的“变频空调”。这是国际上属首次研制,解决了探测器在全任务周期多种重力环境、多种工作姿态下的热控难题,成功实现了月面恶劣环境下探测器的自适应热排散。

“当别人面对我们的产品和技术,睁大眼睛看呆时,那种感觉好极了。”班组成员常说。

上述只是“苗建印班组”大胆创新、追求卓越的一个缩影。从1972年研制出我国第一根宇航级热管,到1979年闵桂荣院士在美国热物理年会上作报告引起国际轰动,再到开发出世界上尺寸最小的宇航级铝氨槽道热管,全球首创相变材料热管,研制我国第一台太阳能热水器……50年来,班组开发出全球首创、国际先进的热控产品20多项,为近百颗航天器研制了“贴身空调”,完成863、探索一代等国家重大预研项目60多项,获国家科技进步特等奖2项、国防科技进步特等奖及一等奖8项、国家/国防发明专利60多项,主持编制了5项国家标准、21项航天行业等标准,出版学术专著11部,发表学术论文300余篇。

苗建印(右)在向有关领导介绍班组研制的产品

高压,逼出“混不吝”的碰硬劲头

经历了地质运动带来的超强压力之后,火钻打造成了坚硬的“钻头”,攻坚克难、无往不胜。

在世界性难题面前,班组成员以倒逼自己的方式和破釜沉舟的勇气攻坚克难,不断创造奇迹。

2005年,诺贝尔奖得主丁肇中广发“英雄帖”。他研制的阿尔法磁谱仪储液器拟随奋进号航天飞机登陆国际空间站,其对温度一致性的要求非常高,在当时的热控界看来,简直是“疯狂”需求。多家欧美宇航机构不敢应战,“苗建印班组”却一举揭榜,立下军令状。

面对数不清的技术难题,他们开展头脑风暴、找专家请教,逐个解决;面对极特殊的材料需求,他们跑到相关的研究院所,守着炉子和对方一同冶炼;面对超复杂的工艺,他们在丝网结构上手工点了几千个点,一个力度掌握不好就得重来,练出了金牌好师傅……

在此期间,他们也曾一度陷入僵局。丁肇中先生急得一天打好几个电话,班组成员也开始焦躁不安。

在那样的情况下,班组灵魂人物、首席研究员苗建印保持自信从容的态度。他对组员斩钉截铁地说:“我们一定可以拿出比别人强的产品,在咱们的一亩三分地里,做出世界第一”。通过协调沟通、想办法、破僵局,班组愈挫愈勇,最终攻克了国际首套二氧化碳两相控温储液器,成就了阿尔法磁谱仪的梦想之旅。

当人们看到两相控温储液器的控温曲线时,都很惊讶,因为那是一条平直的温度线。完美的控温效果,让国内外同行们心服口服。

正在紧锣密鼓行进中的嫦娥五号研制团队,也正上演着“苗建印班组”敢啃硬骨头的传奇。如何控制采样“钻头”工作时探测器系统产生的高温?如果不能突破这个瓶颈,嫦娥五号月面采样任务将无法完成。总指挥兼总设计师杨孟飞心急如焚,亲自来到班组督战。

苗建印提出,不要用常规的型号管理方法来管理这一攻关项目。以管理队伍严格、严谨著称的杨孟飞,居然答应了这个出格的请求,在他们约定的时间内,给班组设“特区”,完全放手。

这并不意味着“放羊”,而是班组自我加压——他们的计划精确到了小时。在经历了24小时均排满的非常规研制之后,班组开始了“急行军”,终于在规定时间内开发出某关键产品,解决了嫦娥五号短时大功率载荷的热控难题,实现了航天器排热方法颠覆性的变革,为我国航天器热控专业发展填补了空白。

纯粹,催生追求极致的完美控

在精雕细琢后,天然的火钻逐渐被打磨得尖锐、多面,日臻完美。

纯粹,是深入到班组每一位成员骨髓中的“职业病”。每一位新成员都强烈地感受到,组内做事很规矩——既有完善的设计、工艺体系,又有完备的检验项目、检验方法,还有贴心指导的工作手册……

这得益于近年来班组日新月异的流程优化和制度固化。2006年,苗建印任组长后做的第一件事就是将所有图纸进行电子化,并致力于打造清一色、全流程国产化的生产线。

这是一场超强度的恶战。苗建印带领团队“钉”在了办公室。双休日不休,午餐、晚餐由食堂送到办公室。清晨来上班,深夜两点走,一坐就是十几个小时。两个月后,他们取得了累累硕果,梳理编制了300余份产品化体系文件,精炼出十余种经典热管型谱。

随后,为了真正做到“核心在手”,他们摒弃了购买国外生产线的思路,“自讨苦吃”,硬是凭借自身实力建成了国内具有世界先进水平、全流程国产化的宇航级热管产品生产线,形成了完整的产品体系以及4条生产线、7类试验设备,满足了我国所有航天器的需求。

班组对完美的追求是永无止境的。在开发世界上尺寸最小的宇航级热管时,高难度的工艺要求让厂家连连摇头,不愿接手。“没关系,我就在这里,和你们一起做”,苗建印说。

班组成员在生产现场忙碌

为此,他白天在单位上班,晚上下班后还亲自驾车到近百里外的工厂,与工人师傅们同吃同住,一起研究打磨,甚至自掏腰包购买装置。为了达到小数点后三位的精度要求,他亲自动手,把微型热管放在万分之一克的高精度天平上,边充边量边调试,往往调试一圈下来,眼睛发酸发胀,腰也直不起来,整个人几乎变成了“化石”。

通过细致地观察和摸索,班组成员发现了充装设备充装效果的变化及其因素。在发现和控制所有变量的过程中,他们掌握了微型热管的一系列工艺特点和研制诀窍,将成品率从最初的10%提升到了90%以上。曾有竞争对手拿着这种“身材”虽小、价格昂贵的热管试着仿制,却发现压根做不出来。

班组对质量的要求极高。其中一个班组成员至今仍能回忆起一件令他感动的事:在通过专家教授的评审并得到较高评价后,春节前他把自己的一篇论文郑重地提交给了苗建印。春节后,他收到了修改意见。“苗总竟然用假期中的整整5天时间,逐字逐句进行了修改,那密密麻麻的修改意见,已经足够重写一篇论文了。”这样的故事,在班组里还有很多。

半个世纪以来,班组的产能提高了10倍,设计、生产效率提升了60%以上,交付产品100%合格、在轨无一失效。

纯净,捧出冰一般的通透内心

以追求完美之心接受捶打雕刻,终成旷世精品;以晶莹剔透之心回馈“玉壶”,成就世间佳话。

由于承担的任务预研周期长、技术风险大,班组不少预研项目历经多次反复,有的甚至要研究十几年才能付诸应用、见到实效。在漫漫创新路上,班组成员需要耐得住寂寞,静静守候。

此外,由于“苗建印班组”承担的任务既不是分系统,更不是总体,因此在型号成功后的立功授奖中,他们常常被忽略。“实在是没有时间准备这些劳心费力的报奖材料,还不如利用这些时间搞点研究呢。”苗建印说。

他们就是这样一群人,“成绩面前甘为幕后,名利面前安之若素”。

老组长侯增祺曾在组长的位置上干了27年,并在预研的“幕后”岗位上干了一辈子。这位温文尔雅、书卷气极浓的老先生曾说:“这个岗位的价值在于被‘利用’,也因此被刻在了历史上”。已退休的老专家文耀普,在福利分房面前主动退出,将室主任职位主动让给年轻人,甚至将研究员职称名额也主动让了出来……老一辈热管人独特的基因,在手把手、心贴心的言传身教中不断传承下来。

苗建印(右)正在指导年轻人进行热控试验

班组当代领头人苗建印也一样,深深热爱着航天事业,始终痴迷于技术,在基础研究和产品研制一线一干就是16年。早在求学的时候,苗建印就成为班里唯一不考托福、不考GRE的人,他说:“我就在国内干,在这里才能实现梦想”;曾有多个外部公司高薪聘请他,他说:“我就在航天干,这里才有我的舞台”;他曾两次主动让贤,说:“我给你们让路,你们都能干了,我就不用干了!”

别看他们对这些“身外之物”并不热衷,对于本职岗位,他们却始终“如初恋一般”全神贯注。一位新员工回忆,他刚来班组时,曾吃惊地看到偶像苗建印正专心地充装热管,仔细观察数据变化,周边的环境丝毫没有影响到他的专注。这样重复、操作性强的基础工作,这位“技术大牛”居然自己动手!

苗建印说:“充装热管是班组成员的基本功”,做这项工作是理所应当的,班组其他成员也都是这么做的。”清华毕业的高材生李亭寒,一辈子工作在一线,退休返聘后仍在亲力亲为地做热管充装等基础性工作,对每一个热管都认真把关,就像对待自己的孩子一般。

就是这样,班组成员始终保持着一颗纯净淡泊之心。“火钻精神”将引领班组不断前行,在科技与智慧的交融下熠熠生辉。(潘晨)