2017年11月25日
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肖曙红:载人航天事业的一颗“螺丝钉”

字体: 2014年10月24日 浏览量:619来源:校报172期2版 作者:林晓杨 向新宁 文志峰 编辑:学生新闻中心 李伟钻

肖曙红,机电工程学院教授,出站博士后,广东省高校第二批“千百十工程”校级重点培养教师,中国机械工程学会高级会员,广东省机械设计与生产工程学会理事,国内最早开展机床主轴单元化技术研究人员之一。先后主持和负责10多项科研课题,公开发表学术论文30多篇,其中三大索引收录10多篇次,申请专利8项。
        2011年11月3日凌晨1:44,神舟八号与天宫一号在太空中成功交会对接,标志着我国成为世界上第三个独立完全掌握空间交会对接技术的国家。在这个举世瞩目的航天事业里程碑背后,是千万一线科研人员的默默奉献。他们如同一颗颗细小的螺丝钉,成为我国航天事业这艘巨轮上不可或缺的一部分。11月22日,中国航天科技集团公司五院502所发来贺信,感谢我校为我国神八和天宫一号的交会对接做出贡献。这个为“天神”对接做出贡献的工大人,就是机电工程学院的肖曙红教授。



立项:工大机电显实力 

    在这次天神首次交会对接任务中,肖曙红教授承担的是GNC分系统控制力矩陀螺单机研制中的热态分析工作。陀螺单机是航天器在太空运行的方向盘,是肩负着导向重任的关键部分。由于太空环境复杂多变,对陀螺单机的热平衡控制要求十分严格。对它的温度场变化以及热载荷引起的热变形进行分析,确保陀螺单机在复杂的热载荷作用下稳定可靠地工作,这关系到陀螺单机的使用寿命,也关系到航天器的导向问题。
    为了解决这个问题,中国航天科技集团公司五院502所找到了肖曙红教授。“502所在收集资料的时候看到了我们发表的论文,认为我们研究的电主轴与他们要做的项目有相似之处,于是便邀请我们参加项目的答辩。肖教授介绍,我校是国内最早一批发展电主轴的高校,在学术界颇有影响力,他本人从硕士研究生开始就参加机床主轴部件的设计、分析,是国内最早开展机床主轴单元化技术研究的人员之一。工作以来,肖教授参加多项电主轴与大推力直线伺服电机课题,并参与研制国内第一台大功率高速铣削电主轴及大推力直线伺服电机在数控工作台上应用技术研究,长期指导研究生进行相关研究,科研团队发表过大量的相关论文。所以,虽然这次答辩面对的竞争对手均来自国内数一数二的名校,但凭借过人的实力,肖教授和他的科研团队一举拿下了陀螺单机热态分析项目。那次答辩很顺利,他们非常满意。广工大在名气上虽然比不过别人,但502所看重的是你的实力,而不是学校的牌子。


攻关:踏实严谨求精确

    航天器的制导控制技术是世界公认的难题。神舟八号与天宫一号发射升空的过程,从点火升空、穿越大气层到成功抵达运行轨道,期间会遇到各种条件的变化:上升过程中的姿态变化,运行轨道上太阳光直射和背光的温度变化,甚至是空间站结构的改变……每种细微的变化都不容忽视,每种可能遇到的情况都需要经过精密的计算、严谨的分析和严格的实验验证。尤其其中研究繁多的工况,是一个很考验吃苦耐劳精神和能力的过程。

    “502所提供各种工况的数据,由我们进行热态分析。因为要把各种可能出现情况都考虑在内,工作量十分巨大。根据他们的要求修改热态模型,过程非常复杂,也很费时间,很辛苦。我的研究生经常睡在这里。肖教授指了指办公室里一张简陋的木沙发,和研究生们不分昼夜工作的情景历历在目。
    回忆起持续一年多的研究过程,肖教授坦言,他与团队面临的最大困难就是运算的精度要求之高与现有计算机设备运算能力不匹配的问题。那些一运行复杂模型就卡机的计算机给研究带来很大的障碍。为了得到精确的数字,肖教授说:计算机换了两三批,不断提高配置以满足复杂算法的运算要求。过程虽然很繁琐,但为了完成项目必须这么做。朴实的话语里流露出一个科研人踏实严谨的本色。
    502所合作,我们收获很大。通过参与这个项目的工作,开阔了思维,考虑问题更加全面,原来我们在做电主轴分析建模的时候简化的部分,现在都可以考虑进去,大大提高了高速电主轴的分析精度。也因为502所非常严谨,要求很高,我们在努力达到高要求的同时也提高了自己的技术。


收获早出晚归终无悔 

    苦、累痛并快乐着完成任务,为了航天事业是肖教授在采访中出现频率最高的词汇。的确,分析任务重、项目要求高、工作压力大,每天都要监视复杂模型分析过程中出现的各种状况,从这些计算结果中发现分析建模可能存在的问题,不断修改模型,确保计算结果尽量准确,其枯燥与辛苦可想而知。
    与其他航天器相比,神八宫一的对接扭矩大,总荷载达八吨多,要求可靠性、安全性高,工况更加复杂,陀螺单机热态分析工作量非常大。为了配合总进度要求,他们经常放弃节假日和休息时间。特别在冲刺分析阶段,肖教授带领团队进行进一步的策划,重点工况按不同层次、不同侧面,不断完善分析模型,一丝不苟判读数据,力求做到尽善尽美。细心的人会发现,肖教授早出晚归的频率比以前更高了。经常在晚上900左右,当人们早已结束一天的辛勤工作,吃完晚饭坐在电视机前欣赏精彩电视节目时,他们才拖着疲惫的身躯踏上回家的路。

    辛勤的汗水换来丰硕的成果。项目的有限元分析精度很高,与各种工况的对比实验结果非常吻合,团队做事很认真,分析报告很全面,很详细。"中国航天五院502所在验收会上对肖曙红教授团队的工作给出了高度评价。早上的验收结束后,502所直接邀请肖教授担任下午另一个重大项目的评审专家。
    淡极始知花更艳,就是我们身边这些平凡的人在平凡的岗位上创造着不平凡的业绩,怒放生命中最灿烂的色彩。世界上最快乐的事,莫过于为理想而奋斗,从肖曙红教授他们身上,我们读懂了。(20111211)

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