潘忠文:执着终成不平凡

2021-12-27 08:52曾耀祥李毅
军工文化 2021年10期
关键词:型号建模火箭

曾耀祥 李毅

潘忠文,一个几十年如一日,默默无闻奉献,在平凡岗位书写不平凡人生的航天人,一个为了让火箭飞得更高更远而不断超越自己的航天人。

他是一个刨根问底的人,凡事都要弄个水落石出;他不允许一知半解,任何事情都必须做到有理有据;他精益求精,做到最优,方能满意;他一门心思想问题,是一个能提出问题、解决问题的人。做好一件事不难,难的是一辈子坚持做好一件事,而乐此不疲、无怨无悔。树立“投身航天、报效祖国”宏圖大志的人不少,少的是几十年如一日地坚守所学专业,孜孜不倦地学、笔不辍耕地著、诲人不倦地教、心无杂念地议,从不彰个人成就、不言个人得失的人。航天一部载荷与环境产品副总师、集团公司劳动模范、一院首届劳动模范潘忠文便是其中典型。

在坚守中磨练成才

1995年,潘忠文进入一部十一室从事运载火箭载荷与力学环境设计工作。他26 年如一日坚守在专业岗位上,在磨练中成才,在成长中迸发力量,助推中国航天。

长征二号丙Y12火箭发射成功之后,型号总师发给他这样一条短信:“非常感谢你这位大功之臣!”总师为何将潘忠文称作“大功之臣”?这还得从2000年说起。那一年,为提高运载能力,长征二号丙火箭整体加长,仅结构就发生了50%以上的变化,这让型号在是否要做全箭模态试验这个问题上左右为难。做试验,时间来不及;不做却又没有先例,风险无法说清。

彼时还被众人唤作“小潘”的潘忠文,果敢地提出采用计算机仿真的方法代替全箭模态试验的思路。型号总师回忆称:“那段时间,深夜走出办公室,总会发现楼上房间的灯还亮着,上去一看,果然还是潘忠文。”心疼之余,总师安慰潘忠文道:“小潘,别总这么加班,我们还有时间。”可潘忠文总是抬头笑笑说:“没事儿,得尽快把问题解决了,不然心里总觉得不踏实……”

功夫不负有心人,没过多久,潘忠文就用翔实的报告和大量的数据得出了分析结果,并赢得了领导和专家的一致认可,大大缩短了型号的研制时间,省下了千万量级的试验费用。在后来的型号队伍培训中,这件事总被当作“设计师应有品格”的必讲案例。

作为集团公司、院学术带头人,潘忠文总是站在型号研制的第一线、冲在预先研究的最前沿。在星箭力学环境这一项研究中,他带领结构、控制和载荷等多个专业在内的团队进行了4 年的艰苦攻关,终于使火箭允许的天宫一号结构最低频率从原来的10Hz 降低到6Hz,比国际标准的最低要求还低了2Hz。这让执行我国首次交汇对接任务的天宫一号飞船结构设计起死回生,飞向蓝色天际,给我国的航天工程带来了巨大效益!

“加强研究成果转化,让个人研究成果成为专业能力、成为工程规范”,潘忠文始终这样要求自己,也这样要求自己的团队。他作为主要执笔人完成的《星箭界面环境测量要求》已经成为我国航空航天领域第一个ISO国际标准。

在常规中发现问题

一次,潘忠文在测算数据的过程中发现:当计算结果与试验数据之间存在较大差异的时候,一些设计人员往往会按照以前的经验,乘以一个修正系数。但这个系数是怎么得来的?为什么要乘以这个系数?没人知道。

知道怎么干,却不知道为什么要这么干,这不是潘忠文的作风。在他看来,凡事不能一知半解,特别是未来,火箭家族还会有新的成员出现,这个修正系数到时候还能适用于未来的型号吗?万一不适用了怎么办?带着这些问题,他从最基本的公式开始推导,一步步摸索前行。经过大量的计算,他终于弄明白了。

至此,潘忠文仍没有停步。

仿真过程中,设计人员需对测试得到的数据进行统计分析,从中找到规律。有一次,大家在讨论时,有人提出,现在的统计方法只能对已经发射过的火箭飞行时的力学环境进行分析,而不能预示未来。潘忠文突然意识到,这将是一个风险点,他再次陷入了沉思。

经过深思熟虑,潘忠文认为,要找到较为准确的规律,首先,分析统计的样本数量越多越好。以前,统计样本一般仅限于一个型号内部,而一个型号的发射次数是有限的。要扩大样本数量,首先必须打破各型号之间的壁垒,找到型号间的共同点。

潘忠文咨询了专家和同事,又经过两年时间的不懈努力,他将不同型号的数据结合起来,提高了样本数量。

接下来,他又发现,以前的统计方法将火箭飞行各个阶段的数据统计在一起,实际上,火箭在起飞、分离等各个阶段受到的力学环境影响都是不一样的。于是,潘忠文又根据火箭不同的飞行状态对数据进行分类,按类型寻找数据之间的规律,这样也更加科学。

在改进中寻求最优

建模是仿真计算必不可少的一步。当时,建模方法已经有了,但精度不高。如果想让仿真跟实际飞行状态接近一致,那么,就必须提高模型的精度。为了解决这个问题,潘忠文多次试验,深入研究、论证,发现一个关键的影响因素,“在建模中,如何模拟推进剂是火箭动力学的一个关键问题,它的质量特性模拟的好坏,直接影响到我们建模的精度”。

此后两年间,为了摸清火箭推进剂的质量特性,潘忠文查阅了大量资料,计算推导了上百页的公式。他和同事共同努力,共建立了六种模型,经过多次对比分析,终于找到了一种精度最高的模型。

40Hz 振动曾是困扰火箭飞行的一个难题,潘忠文通过大量的仿真分析和试验后,找到了引起振动的原因,并提出一种新的改进方案,使振动降低50%。

但潘忠文并没有就此打住,他想把振动降到最低。

“在我们看来,长征系列火箭在减振这个问题上已经取得了很大的成绩,但他还不满足,这个时候,他又翻阅了大量文献资料,也请教了国内的很多专家,提出一种更先进的减振方法,在降低50% 的基础上,又降低了20%”,同事杨树涛十分敬佩潘忠文。

发现问题,摸透原因,找到解决办法,正是因为这种孜孜不倦、追求不止的态度,使潘忠文成为中国运载火箭技术研究院、中国航天科技集团公司的专家。数以万计个“潘忠文”打破砂锅问到底,也为火箭腾飞打牢了根基。

如今,已经是产品副总师的潘忠文工作更加繁重,但他依然心无旁骛地投身到学习中,时间紧凑他就见缝插针地学习。在办公室晚上十点半以后看理论教材、读专业文献是他一直以来的习惯。虽然从具体设计到了技术抓总,但是对技术的孜孜不倦的钻研从未改变,扎实的作风从未改变,开疆拓土的精神和坚忍不拔的毅力从未改变。这就是潘忠文,一个几十年如一日,默默无闻奉献,在平凡岗位书写不平凡人生的航天人,一个为了让火箭飞得更高更远而不断超越自己的航天人。

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