星空特刊│34岁火箭设计师冯韶伟把自己的螺丝钉干好，才能构成庞大工程
继人造地球卫星、载人航天飞行取得成功之后，探月工程是我国航天事业发展的又一座里程碑，它开启了中国人走向深空探索宇宙奥秘的新时代。在举世瞩目的“嫦娥五号”升空伊始，钱江晚报·小时新闻就开始特别关注8090后航天人。他们，是“嫦娥五号”等中国航天事业发展的幕后英雄，也是中国航天事业的见证者。12月17日凌晨，“嫦娥五号”返回器携带月球样品着陆地球。就在“嫦娥五号”在月球上忙碌的这大半个月，钱江晚报·小时新闻采访人员赶往北京，采访了“嫦娥五号”幕后的几位青年科学家。这只是开始。钱江晚报·小时新闻将不断走访我国的重要航天科研机构，追寻那些航天领域的青年科学家，与他们一起“追星”。钱江晚报·小时新闻采访人员 陈曦 张蓉 视频 钱佳能 发自北京伴着耀眼的火光升腾、白色烟雾四溅，飞控大厅内，响起热烈的掌声与欢呼声。人群中，34岁的冯韶伟屏住呼吸，对着前方的屏幕瞪大了眼睛。这是11月24日凌晨4点半，“长征五号遥五”运载火箭搭载“嫦娥五号”探测器点火发射的那一刻，对于这位系统结构副主任设计师的考验才刚刚开始。火箭时序早已被他牢牢记在心里，当每一步都成功完成，冯韶伟才松了一口气——“各系统没问题！”从2014年加入中国运载火箭研究院以来，冯韶伟已亲历“长征五号”的六次发射。“遥一”发射时，恰逢台风登陆，他在海上执行专项任务，一边在摇晃的甲板上晕船呕吐，一边坚持并忐忑着等待发射成功的消息；“遥二”发射时，他初次到发射现场，却亲眼看见飞行异常，火箭坠入南海；顶住压力，经历800多天的“归零”后，“遥三”发射时，他不由自主地跟着所有人一起放声大喊：“长五加油！”“背负的舆论压力，好像就在那一句呐喊中终止了，从0秒开始，我们所拥有的都是对未来的无限期待。”“遥三”顺利入轨的瞬间，深刻地印在冯韶伟的脑海中，“当时无比兴奋，很多人都哭了。终于可以大声地说，我们新一代年轻人也托得起航天事业，对得起国家的信任。”六年的春夏秋冬间，这个80后山东小伙正陪着自己参与设计的新一代运载火箭，一起成长。“长征5号”的设计师
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作为结构系统副主任设计师，冯韶伟的工作是负责“长征5号”运载火箭结构总体及分离系统的设计。“这个专业是一个承上启下的过程。从源头进行火箭总体方案的论证以及载荷条件，然后经过我们传递给相关系统，由他们负责具体结构系统的实现。最后进行系统集成：把火箭所有的部段、仪器、电缆，统一按照我们的要求装在箭上，形成火箭全箭的总体。”对于这个听起来有些“高大上”的岗位，他解释道。具体一点来说，冯韶伟需要在方案论证时，构化火箭的结构系统组成、结构形式以及传递方式等，比如，助推器捆绑的方式，以及跟未来飞行有关的分离系统的设计。单是火箭分离系统的组成就极为复杂，其中包含了分离火工品的研制、分离方式的选择、分离能源的选取。此外，电气系统如何来实现这些分离的功能，指令和指令之间的时序间隔应该如何，它的环境适应性等，这些都是需要冯韶伟和团队来开展工作。从1970年“长征一号”运载火箭发射成功以来，中国运载火箭技术实现从无到有。然而一段时间以内，现役运载火箭最大直径仅为3.35米，地球同步转移轨道运载能力最大仅能达到5吨级，与12吨级的国际主流水平运载能力相比差距大，制约了我国空间技术发展。20世纪80年代末，随着人类探索宇宙的不断深入，世界主要航天强国纷纷推出了新一代大型运载火箭，比如美国的德尔塔4和宇宙神5、欧洲的阿里安5。这些火箭多采用了5米左右大直径，运载能力全面超越我国。内有重大工程的需要，外有各国的发展趋势，打造一枚“大块头”的火箭显得十分迫切。
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“以前的工装、设备、规模、检测，都是基于现有的3米35的直径。如果要突破5米直径，需要做很多工业基础方面的工作。这些都是现实条件的限制，但同时也可以通过这枚火箭来引领相关工业的发展。”冯韶伟说。发动机是火箭的心脏，也是摆在冯韶伟和研制团队面前的一大难关。“长征5号”助推器用到的120吨液氧煤油发动机，曾被外国专家认为中国即使能设计出来，也不可能制造出来。而是否掌握高效率、无毒无污染的液氢液氧发动机，是衡量一个国家是否是航天大国的重要标志。“液化氢的温度是零下253度，液化氧的是零下183度，尤其液化氢是非常活跃的一种液体，它们需要在发动机里边，通过内部的结构，把两个低温的液体转化成一个高温的燃气喷出来。这里会经历一个非常复杂的化学能到动能的转变过程，团队当时下了很大的功夫。”冯韶伟还记得，发动机样机研制出来后，动力系统试车的结果成为所有人的噩梦，前四次全部失败。顶着压力，经过艰苦攻关，冯韶伟和同事终于摸清了失败的原因，制服了这只“拦路虎”。“长征5号”的研制成功，标志着中国运载火箭实现升级换代。作为我国迄今为止研制的最大推力运载火箭，它的诞生使中国运载火箭低轨和高轨的运载能力实现质的飞跃。航天种子的传播者在进入航天领域之前，冯韶伟对于火箭的理解算得上“小白”，“火箭点火，一飞冲天，很震撼，大家开始鼓掌。仅此而已。”2004年，冯韶伟考入哈尔滨工业大学力学专业。大学期间，他一直以为，毕业后会从事与力学相关的建筑、汽车行业。直到面临研究生选专业时，他才知道自己的专业可以延伸到航天专业：飞行器设计。冯韶伟记得，当年正好赶上“神舟七号”飞天。他和同学在食堂里一起观看了那场举世瞩目的盛典：航天员翟志刚在茫茫太空中第一次留下中国人的足迹。看到在太空挥舞的五星红旗，冯韶伟心里突然有了冲动，“为什么我不自己试一试，为祖国航天事业贡献一点力量？”于是，从研究生再到博士，冯韶伟都毅然选择了飞行器设计专业。
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