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月球车背后的女人

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面对更为严酷的月球背面环境,“嫦娥四号”搭载了一台在“玉兔号”基础上经过“魔鬼式升级的”月球车。在“玉兔号”的研发设计背后,有一位身材娇小、文质彬彬的女士——中国电子科技集团第二十一研究所航天电机设计研发工程师张艳丽。正是她,负责研制了“玉兔号”所使用的14台关键电机。


2018年9月,张艳丽女士受到“造就”的邀请,登台演讲。



设计师难道要搬电机


2013年12月15日,“玉兔号”月球车完美实现了落月。中国成为世界上第三个实现月面软着陆的国家。这台月球车上有14台电机是我参与研制的,我是一名航天电机研发工程师。


我在大学学的专业是电机。从本科到研究生,这个专业的女生数量就一直是个位数。毕业后,我和两个男同学来到了同一家单位。因为我当时是学校的优秀毕业生,又是我们专业的党支部书记,因此我覺得自己就像带了两个小弟一样,优越感十足。


上班第一天,我特意穿上新买的一套OL风格的衣服,再穿上我的小皮鞋,“噔噔噔”地到了单位。然而,到单位之后,我发现了很多异样的目光。


两个男同学的师父看到高大帅气的男徒弟,那真是乐不可支。我的师父看到一阵风都能吹跑的我,却是一脸的无奈和失望。旁边有人跟他说:“哎呀,李师父,你怎么这么倒霉!带个女徒弟有什么用啊!”当时,我的心里哇凉哇凉的。


我的师姐把我拉到旁边说,你今天怎么穿了这一身?你应该穿休闲的、运动的,最好穿跑鞋。你穿这一身怎么搬电机呢?我心里暗想,人事处告诉我是来做设计的,好像不是搬电机的……


后来我才明白,原来做研发,产品的设计、加工、生产、检测以及售后服务、技术支持出现任何问题,那就是三个字:设计,上!因此我们待在办公室的时间是最少的,大多数时间是待在车间里。


就这样,上班的第一天我一不小心成了所里的名人,也给领导留下了不适合做科研的印象。跟我一起入职的男同学设计的导弹电机都已经快发射了,我依然没有拿到课题。


我极其郁闷。当时也有人劝我说,你还是离开吧,这里不适合你。但没有参加过战斗就当逃兵,我是怎么也接受不了的。




没有课题没关系,我可以学习。于是,我成天泡在车间里,研究每一道工艺、工序。就这样,在入职一年后,我终于拿到了自己的第一个课题——设计用于弹道导弹的特种电机。


虽然这款电机设计出来已经有30多年了,但是它在零级品(注:比一级品高,意味着最高品质)上一直是零。这是它的一个技术瓶颈——你可能会在这个项目上耗费很大的精力,却没有任何的成果。


可我非常珍惜这个机会。因为实验台是有限的,我都是等别人下班后才做。每一次关闭整栋楼最后一盏灯时,我都会告诉自己:你一定可以的。


就这样,4个月之后,电机通过我进行的高次谐波补偿,终于突破了30多年的瓶颈,由原来的零级品为零,达到了零级品为94%。


经过这件事情,领导对我的看法开始有所改变,我接的课题也越来越多。直到2009年,我承接了月球车项目。


月球车诞生背后


月球车项目一开始并不是只设计一款电机,而是三款不同的电机。那为什么最终做成了一款呢?是因为我在方案阶段提出了异议。我认为通过设计和工艺上的努力完全可以把三款不同的电机合成一款。


可能大家心存疑问,电机到底是什么东西?它在月球车上面是怎么使用的?简单来说:第一,电机是导航相机和全景相机的天线系统,相当于月球车的眼睛;第二,电机是月球车的四轮驱动系统,负责月球车的车轮转向;第三,月球车的能量主要来源于太阳能,因此它有一套太阳翼帆板,太阳翼帆板就像向日葵,要始终面向太阳,所以在月球车行驶的过程中,需要调整太阳翼帆板的角度,这也需要电机来完成。


让这三款电机合为一款是一个很大的挑战。通过充分的仿真分析论证,我的方案最终被采纳应用,这一决定相当于节省了三分之二的研制费用。但我们也将面临更多的困难。


为什么?因为月球表面的环境非常复杂,比如要经受高低温差300多摄氏度的考验,再比如它的原材料可能会在使用过程中释放一些污染物。因此,需要基于很多次的实验建立其模型,并通过模型分析如何减少它的放射性。


这个过程基础而繁杂。但这个项目的意义重大,不仅在于满足月球车的需要,也能为我国宇航环境下的小型化电机的研究提供很宝贵的经验和技术资料。


月球车项目完成之后,领导找我谈话。他说:“你是所里面唯一一个连续8年没有进行过技术归零的设计师,所以你非常适合做质量管理工作。”也就是说让我走管理路线,而这意味着升职加薪。


什么是技术归零?简单讲就是你的产品在用户使用阶段出现任何问题,你都要从头开始查起,找到故障原因。这对于设计师来说,简直就是一个灾难。但我成功地避免了。我有秘诀,秘诀就是不要把自己的产品只当成一种产品,而是当成一种责任。


有一次,我在车间发现一个小姑娘在下线的过程中把引出线打了一个折。这种打折完全是不符合要求的。所以我告诉她,你这台电机不要再下了,重拆重下。


虽然这可能是她一整天的劳动成果,但是我认为这样做是非常必要的。因为航天产品是不可以返修的,在载人航天工程中,它关乎着航天员的生命安全。


说回升职加薪。当时领导的肯定让我非常高兴,但我考虑了3天,最终告诉领导:我还是想做研发设计。我知道这个决定背后的含义——我可能到退休,也只是一个设计。


但我不后悔。


我非常享受一次次攻克难题的那种成就感。迄今为止,我设计的产品除了被应用于月球车,还被应用在中国的火星探测器、空间站、载人航天工程、“高分”和“北斗”系列卫星上。


当看着我的“孩子”一个个遨游在太空当中,我有一种难以言表的自豪感。现在它已经到达了月球,明天它将驶往火星。我相信在不久的将来,它会到达更远的太空,为人类探索更多的宇宙奥秘。


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分类:08期 | 标签: | 23 views