大連理工大學:憑實力將“中國制造”鐫刻太空!
火箭,人類智慧與技藝的最高體現之一,令許多國家望而卻步。這只“巨獸”的燃料箱內,裝填著海量的心血與汗水,和以噸計算的金錢與資源,可以說,箭體末端那條璀璨的尾跡,劃出了一個正在崛起的中國。圖源:人民日報客戶端高科技、高投入、高風險,當別人都在想盡辦法給火箭、航天器“
做加法
”的時候,有一所高校卻偏偏“與眾不同”他一直琢磨著怎么給這些大家伙“
做減法
”,幫火箭“
瘦身
”。行為與眾不同,名字卻格外低調,質樸得像一個戴眼鏡、穿格子衫的工科男,他,就是
大連理工大學
。
什么人能給火箭“減肥”?
在航天界,有一個著名的“等式”:火箭重量每減少
一公斤
,發(fā)射成本就減少約
20000美元
,是真正的“
一克重量一克金
”。中國航天事業(yè)奠基人錢學森先生也曾說過:“航天器一個零件減少一克重量都是貢獻。”大師之言擲地有聲,其難度可想而知。世界難題、國家需求撞在一起,全國上下誰能擔此重任?關鍵時刻,大連理工擼起袖子:“我來!”
圖為天和核心艙。圖源:航天科技集團五院中國空間站的核心艙“天和”,
長16.6米、直徑4.2米、重22.5噸
,其尺寸和質量都超過了我國以往火箭運載能力的極限。托舉它升空的大火箭,叫做
長征五號B。
通常,人們會親切地叫它“
胖五
”。長征五號B運載火箭首飛。圖源:人民日報官方微信“胖五”成功首飛后,一封感謝信送到了大連理工大學,信中說:“大連理工大學研發(fā)的航天新型輕質高承載結構及其高效優(yōu)化設計技術,實現了箭體結構大幅減重,
為保障火箭運載能力和多次關鍵技術攻關發(fā)揮了重要作用
”。大工人以一己之力,抬高了我國火箭運載能力的極限。
應該說,這樣的表揚放在誰身上都夠吹好幾十年的了,不過對于大連理工來說,早已是司空見慣,比如:
“從源頭上提高了我國運載火箭和導彈的結構設計精細化水平”
“為保證我國大型運載火箭性能和可靠性做出了實質性的重要貢獻”
……這樣的高評價,是大工人憑本事掙來的。
猜猜圖里有幾位院士?
“航天結構優(yōu)化工作”,換個通俗的說法——為火箭、航天器減重,是航天裝備研制的
永恒主題
,也是提升裝備競爭力的
核心技術
之一。掰著指頭算算,大連理工大學在這一行里已經干了幾十年,從這所學校里走出的“減肥專家”個個都不是一般人,其中的這幾位,都堪稱相關領域的“開山祖師”:
結構力學與現代科學技術在中國密切結合的先行者,中國科學院院士錢令希;錢令希院士的弟子,中國計算力學發(fā)展的奠基人之一,中國科學院院士鐘萬勰;以及同樣由錢令希院士發(fā)掘的,改革開放國家派出訪問學者中第一位博士學位獲得者,中國科學院院士程耿東;以三位院士為代表的“豪華陣容”,將一生都投入到了這項工作里。這群武林高手在深山勤修苦練數十載,一朝出手,效果自然是非同凡響。
火箭“瘦身專家”——結構強度與輕量化設計國防科技創(chuàng)新團隊
在我國首枚大型運載火箭長征五號的研制過程中,大連理工團隊遭遇了一系列“卡脖子”難題。外國人能搞,中國人憑什么不能搞?“不信邪”的大工人發(fā)了狠勁連下數關,在這份“每一克都算貢獻”的工作中,他們硬是一口氣砍下去了
1145公斤
(折合1145000個小貢獻)。
這不僅為每一發(fā)火箭新增利潤近4000萬元,也讓火箭的“武力值”+1+1+1+1+1……更告訴了世界:想卡中國人的脖子?沒門!
隨著我國發(fā)射能力的不斷提升,“大工制造”隨著長征五號、長征五號B、長征七號等長征系列運載火箭頻頻亮相太空;之后,大工的“品牌效應”也逐漸影響到了衛(wèi)星平臺等其他航天器。
祝融號火星車拍攝的“著巡合影”圖。新華社發(fā)(國家航天局供圖)2021年6月,“天問一號”代表中國人首次造訪火星,四個月后,大連理工大學又收到了一則“五星好評”。這一次,他們把火星車設備板相關結構件的重量
砍掉了一半以上
?粗@些能寫進歷史課本的成就,想必大工人可以拍著胸脯說一句:
“瘦身,我們是專業(yè)的!”
只會鼓搗火箭?不能夠!
民兵集體出動搜尋返回艙。圖源:中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心官方微信1975年11月下旬,云貴川地區(qū)的民兵集體出動,一頭扎進了深山老林之中。29號,貴州六枝營盤公社傳來消息,一個大家伙從天而降,把一棵茂密的大松樹砸成了“斑禿”——
中國第一顆返回式衛(wèi)星終于找到了
。至此,
中國成為繼美蘇之后第三個成功回收衛(wèi)星的國家。
返回艙著陸。圖源:中工網
與一般衛(wèi)星相比,返回式衛(wèi)星的制造技術極為復雜,是綜合國力的重要象征。事實上,中國這次成功回收衛(wèi)星的確轟動了全世界,西班牙媒體聞之
震驚
,法國報紙直呼
難堪
。這項艱巨任務成功的背后,離不開大連理工大學的“助攻”。
錢學森在“T-7M”液體探空火箭發(fā)射場。圖源:中國航天科技集團八院
把這顆衛(wèi)星送上天的“長征二號”,是我國早期導彈火箭研制經驗的“
集大成者
”。而邁出我國航天“
第一步
”的“T-7M”液體探空火箭,
也是由大工人助推升空的。
那時,距離中國航天從零起步僅僅過去了4年。雖說“T-7M”的飛行高度只有區(qū)區(qū)
8000米
(還沒有珠穆朗瑪峰高),但它卻為之后的衛(wèi)星上天開辟了道路?梢哉f,一肩扛起中國航天之重的大連理工,在剛進入航天領域時,就把主意打到了“放衛(wèi)星”上。
央視國防軍事頻道采訪大連理工大學專家
火箭是手段,航天器是目的。之后的日子里,“有手段”的大工人一直在忙著給火箭減重,但他們也沒忘了自己的“目的”。面對微小衛(wèi)星產業(yè)的迅速崛起,大連理工大學先后研發(fā)了
衛(wèi)星部署器、衛(wèi)星平臺、電推進裝置
等一系列“高端產品”。但對大工人來說,這些還遠遠不夠:不能光是把別人的衛(wèi)星送上月球、送上火星,
我們自己的衛(wèi)星也得上天!
終于在2020年,第五個“中國航天日”來臨之際,大連理工大學宣布首顆科學衛(wèi)星項目正式啟動。在經歷了長久的沉寂后,大工一出手就要來一波大的——他們要研制
世界首顆20kg量級亞米級高分辨率遙感衛(wèi)星
。縱觀全球航天界,這絕對是鳳毛麟角般的存在了。在國內外同重量級別的遙感衛(wèi)星中,這顆大工自主研制的衛(wèi)星是當之無愧的“
最高水平”。
今年2月,中國載人航天工程辦公室、中國空間技術研究院等十余家單位和知名高校組成了評審組,對這顆名為“
連理
”的衛(wèi)星展開評審,認為方案可行,建議
盡快
開展搭載項目立項。
在全國專家的“催更”下,大工正面向全校師生征集關于衛(wèi)星遙感應用的建議。未來的某一天,這顆承載著全體大工人希望的“小家伙”將啟程奔赴太空,在星空之中劃下一道醒目的“
大工藍
”。
同學,一起造火箭嗎?衛(wèi)星也行!
普通人看航天,往往會腦補一群頭發(fā)花白的科學家。這種印象不能說錯,只是有些片面。實際上,如今的一些航天單位里,“95后”年輕人的占比已近八成。知識和技能不會從天上掉下來,怎樣才能把一個高中生變成航天工作者呢?說到這,大工站了出來:“想學造火箭、造衛(wèi)星?好說,包教包會!”
第七屆中國國際“互聯網+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽的賽場上,大工學生們通過研發(fā)兩項
核心技術
,解決了新一代長征火箭多個減重難題,拿下
全國金獎
,被總體單位評價為“
具有里程碑意義”。
同月,大工學子在世界大學生立方星挑戰(zhàn)賽中國區(qū)總決賽拔得頭籌,成為了
全國僅有的3個特等獎隊伍之一
,未來還將代表中國大學生參加國際總決賽。而國際總決賽的特等獎作品在實現工程化后,將有機會免費搭載我國火箭進入太空。
前不久才落下帷幕的第十七屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術科技作品競賽中,大工又一支團隊奪得
全國一等獎
,他們創(chuàng)造性地將人工智能技術與計算機力學交叉融合,不僅解決了航天設計領域的難題,還完美“跨界”,將成果轉化為
冬奧滑雪防護頭盔
,其性能超過歐標20%。
冬奧前昔,央視報道大連理工大學運用航天科技的滑雪頭盔
短短半年連獲三項大獎,邊學邊做搞出“黑科技”。從這群年輕人身上,我們能看到老校長錢令希院士勉勵他們的那句“科研要為國家工程服務!”,能看到紅色血脈在大工新一代的傳承,也能看到幾代大工人積累下的深厚研究、教學底蘊。當這些要素聚集在一起,教會學生造火箭、造衛(wèi)星似乎也沒有那么難了。
大工學子在大連理工-長光衛(wèi)星微納衛(wèi)星國際聯合研究與教育培訓基地實習
進入大工后,“
本科生導師制
”將新生們領進實驗室,“
未來科學家工坊
”讓他們在項目中觸摸創(chuàng)新設計研究,“
校外實踐教育基地
”則給了他們化理論為實際的舞臺。實際上,在研制“連理”衛(wèi)星時,就有許多正在求學的大工學子參與其中。這套“科教融合、賽教融合、駐所培養(yǎng)”的育人體系,讓各級各類競賽成了大工學子檢驗本領的“
試金石
”。環(huán)環(huán)相扣的舉措就像是火箭發(fā)動機,在他們身后形成了強大的“推力”。大工,讓剛剛走出高中校門的年輕人,越過了從大地到星辰之間的距離。
火箭要上天,“
能飛
”只是條件之一,關鍵還得知道“
往哪飛
”。在大工,每個志在天宇的學生手中都有這樣一副“星圖”,其上的條條軌跡,皆是那些走在航天一線的大工“老同學”們,用自身經歷親手描畫的。
原航天工業(yè)部總工程師、“兩彈一星”功勛獎章獲得者、中國科學院院士
王希季
在星圖上留下了一筆,他是我國首枚運載火箭"長征一號"技術方案的
提出者
,也是首個返回式衛(wèi)星型號的
總設計師
。不只是火箭、衛(wèi)星,大工校內第一批建筑的暖氣管道也出自他手。
中國載人航天工程總設計師,中國工程院院士
周建平
在星圖上留下了一筆,35歲時,他成為了我國載人飛船工程技術經濟可行性總體論證組中
最年輕
的一位專家。在央視講述自己的故事時,他說:“
但是我要去大連理工大學,因為這里是中國計算力學最好的學校!”
中國運載火箭技術研究院首席專家、型號總體副總師
陽志光
在星圖上留下了一筆,他參加了中國運載火箭技術研究院
絕大部分
航天型號的研制工作。他也曾牽頭大工與中國運載火箭技術研究院共建“
航天結構強度分析中心
”,默默地在母校和中國航天之間架起橋梁。……
如今,大工人手中的星圖上軌跡越來越多、越來越清晰,身后的推力也一天比一天更強,這所學校的一舉一動仿佛都在告訴你:
教學生造火箭,我們是認真的。
要是有一天,誰家的孩子去大連理工報道時突然被人問:“同學,造火箭嗎?”那基本可以確定,
你來對地方了
。
作者: 高校與科研 高校與科研
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高校與科研
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