面對更為嚴酷的月球背面環(huán)境,嫦娥四號搭載了一臺在其前任“玉兔號”基礎上經(jīng)過“魔鬼式升級的”月球車?!坝裢锰枴钡难邪l(fā)設計背后,有一位身材嬌小、文質(zhì)彬彬的女士——中國電子科技集團第二十一研究所航天電機設計研發(fā)工程師張艷麗,正是她,負責研制了玉兔號所使用的14臺關鍵電機。
2018年9月,張艷麗女士在“造就”邀請下登臺演講。
2013年12月15日,“玉兔號”月球車完美實現(xiàn)了落月。中國成為世界上第三個實現(xiàn)月面軟著陸的國家。這個月球車上有14臺電機是我參與研制的,我是一名航天電機研發(fā)工程師。
我的大學專業(yè)是電機。從大學到研究生,這個專業(yè)的女生數(shù)量就一直是個位數(shù)。畢業(yè)后,我和兩位男同學來到了同一家單位。因為我當時是校優(yōu)秀畢業(yè)生,也是我們專業(yè)的黨支部書記,因此我覺得自己就像帶了兩個小弟一樣,優(yōu)越感十足。
上班第一天,我特意到商場買了一套OL風格的衣服,穿上我的小皮鞋,噔噔噔,到了單位。然而,到單位之后,我發(fā)現(xiàn)了很多異樣的目光。
兩個男同學的師父看到高大帥氣的男徒弟,那真是樂不可支。而我的師父看到一陣風都能飄跑的我,卻是滿臉的無奈和失望。旁邊有人跟他說:“哎呀,李師父。你今天怎么這么倒霉!帶個女徒弟有什么用??!”當時我的心里啊,哇涼哇涼的。
我的師姐把我拉到旁邊說,你今天怎么穿上這一身?你應該穿休閑的、運動的,最好穿跑鞋。你穿這一身怎么搬電機呢?我心里暗想,人事處告訴我是來做設計的,好像不是搬電機的……
后來我才明白,原來做研發(fā),從產(chǎn)品的設計、加工、生產(chǎn)、檢測以及售后服務、技術支持出現(xiàn)任何問題,那就是三個字:設計,上!因此我們在辦公室待的時間是最少的,大多數(shù)時間在車間里。
就這樣,我上班的第一天一不小心成了所里的名人,也給領導留下了不適合做科研的印象。當和我一起入職的男同學設計的導彈電機都已經(jīng)快發(fā)射了,我依然沒有拿到一個課題。
我極其郁悶。當時也有人勸我說,你還是離開吧!這里不適合你。但沒有參加過戰(zhàn)斗,就做逃兵,我是怎么也接受不了的。
沒有課題沒關系,我可以學習。于是,我成天泡在車間里,研究每一道工藝、工序。就這樣,在入所一年后,我終于拿到了自己的第一個課題——設計用于彈道導彈的特種電機。
這款電機雖然設計出來已經(jīng)有30多年,但是它一直在零級品(注:比一級品更高,意味著最高品質(zhì))上是零。這是它的一個技術瓶頸——你可能會在這個項目上面耗費很大的精力,卻沒有任何的成果。
可我非常珍惜這個機會。因為實驗臺是有限的,為了做實驗,我都是等別人下班后去做。每一次關閉整棟樓最后一盞燈時,我都會告訴自己,你一定可以的。
就這樣,四個月之后,電機通過我進行的高次諧波補償,終于突破了30多年的瓶頸,由原來零級品為零,達到了零級品為94%。
經(jīng)過這件事情,領導對我的看法開始有所改變,我接的課題也越來越多——2009年,我承接了月球車項目。
月球車項目一開始并不是設計一款電機,而是三款不同的電機。那為什么最終做成了一款呢?是因為我在方案階段提出了異議。我認為通過設計和工藝的努力完全可以把三款不同電機合成一款。
可能大家不了解,電機到底是什么東西?它在月球車上面是怎么使用的?簡單說:第一是它導航相機和全景相機的天線系統(tǒng),相當于月球車的眼睛;第二,電機是月球車的四輪驅(qū)動系統(tǒng),負責月球車的車輪轉(zhuǎn)向;最后,月球車的能量主要來源于太陽能,因此它有一套太陽翼帆板。它就像向日葵,要始終面向著太陽。所以在月球車行駛過程中,太陽翼帆板需要調(diào)整角度,這也需要電機來完成。
讓這三款電機合為一款是一個很大的挑戰(zhàn)。通過充分的仿真分析論證,我的方案最終被采納應用,相當于節(jié)省了三分之二的研制費用。但我們將面臨更多的困難。
為什么?因為月球表面的環(huán)境非常復雜,比如要經(jīng)受高低溫差300多度的考驗。再比如它的原材料可能會在使用過程中釋放一些污染物。因此,需要基于很多的實驗建立其模型,并通過模型分析如何減少它的放射性。
這個過程非?;A而繁雜。但這個項目的意義,不僅在于滿足月球車的需要,它也能為我國宇航環(huán)境下的小型化電機的研究提供很寶貴的經(jīng)驗與很珍貴的技術資料。
月球車項目完成之后,領導找我談話。他說,你是所里面唯一一個連續(xù)八年沒有進行過技術歸零的設計師,所以你非常適合做質(zhì)量管理工作。也就是說讓我走管理路線,意味著升職加薪。
什么是技術歸零?簡單解釋就是你的產(chǎn)品在用戶使用階段出現(xiàn)任何問題,你都要從頭開始查起,找到故障原因。這對于每個設計來說簡直就是一個災難。但我成功避免了。我有秘訣,秘訣就是不要把你的產(chǎn)品只當成一種產(chǎn)品,而是當成一種責任。
有一次我在車間發(fā)現(xiàn)一個小姑娘,她在下線的過程中把引出線打了一個折。這種打折完全是不符合要求的。所以我告訴她,你這臺電機不要再下了,重拆重下。
雖然這可能是她一整天的勞動成果。但是我認為是非常值得。
因為航天產(chǎn)品是不可以返修的,在載人航天工程中,它關乎著航天員的生命。
說回升職加薪。當時領導的肯定讓我非常高興,但我考慮了三天,最終告訴領導:我還是想做研發(fā)設計。我知道這個決定背后的含義——我可能到退休,也只是一個設計。
但我不后悔。
我非常享受一次次攻克難題的那種成就感。迄今為止,我設計的產(chǎn)品除了被應用于月球車,還應用在中國的火星探測器、空間站、載人航天工程、“高分”和“北斗”系列衛(wèi)星上。
當看著我的“孩子”一個個遨游在太空當中,我有一種無以言表的自豪感。
現(xiàn)在它已經(jīng)到達了月球,明天它將駛往火星。我相信在不久的將來,它會到達更遠的太空,為人類探索更多的宇宙奧秘。