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航天科技集团五院梁常春:近十年青春奉献给太空“百变神臂”

2021年4月29日,中国空间站天和核心舱发射升空!举国欢腾。

航天科技集团五院梁常春:近十年青春奉献给太空“百变神臂”

北京航天飞行控制中心内,一个瘦高个小伙子眉头紧锁,戴着耳麦,紧盯屏幕。天地交互,扣人心弦。随着空间站机械臂解锁展开、在轨爬行以及舱外巡检等任务成功执行,小伙子站起来与同事激动相拥,热泪盈眶。成功了!

航天科技集团五院梁常春:近十年青春奉献给太空“百变神臂”

小伙子名叫梁常春,34岁,航天科技集团五院空间站机械臂控制系统主任设计师。近十年时间,他的青春都奉献给了这只太空“百变神臂”。

与航天结缘,是一个美丽的“意外”。从同济大学硕士毕业前,梁常春陪同学参加中国航天科技集团的宣讲会,被点燃了航天梦。

进入航天五院总体设计部后,梁常春很快就接到了一个“大单”——为嫦娥五号采样机械臂安上“大脑”。航天产品重量限制严格,在“减重”同时,还要确保动作毫米级精细。这根钓鱼竿般纤细的机械臂,给团队出了大难题。

航天科技集团五院梁常春:近十年青春奉献给太空“百变神臂”

没有先例可循,梁常春一头扎进实验室,一年多时间,反复推倒、试验,最终自己编写MATLAB程序代码几千行,形成了空间机械臂控制算法的第一代SIMULINK模型库。

机会,只有一次!不容出错。嫦娥五号落月后,完成月面任务的时间只有48小时。

为了万无一失,梁常春他们模拟月面环境,试验了数百次,为所有能想到的故障都做出预案。不确定月壤密实度,他们就设定多种参数,让这只“手臂”根据触感调整“力度”。深钻、浅钻、铲土、挖土、夹土,约1.7公斤的“月宫特产”被封装带回。

挑战没有止境。

航天科技集团五院梁常春:近十年青春奉献给太空“百变神臂”

2016年起,梁常春同步为中国空间站大型机械臂设计控制系统。这个“大力神臂”既要能搬运25吨大舱段,又要能快速动态抓捕悬停的飞行器。然而,运载火箭对机械臂尺寸有限制,轻量灵活与作业面全覆盖,成了一对矛盾。

每天都在“头脑风暴”,图纸像雪片一样,梁常春连做梦都是机械臂,家人说他已经“魔怔”了。终于有一天,团队从画图的圆规得到灵感,为这只机械臂设计两只脚(手)——末端执行器,一个大脑——中央控制器,还有7个关节,最真实地还原人类手臂。靠着设置在舱壁上的“脚印”(目标适配器),这只展开有十多米长的手臂,甚至可以覆盖整舱地“爬行”。

航天科技集团五院梁常春:近十年青春奉献给太空“百变神臂”

每次飞跃,都要经历无数次推倒重来。梁常春说,“归零”是最折磨人的,试验中出现问题,他们必须寻根溯源,举一反三,重新出发。航天科技领域,有一个词叫“后墙不倒”,意为一定要在规定时间“攻克山头”。因此,每一次“归零”,都意味着加班加点、追赶进度。

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为了确保机械臂飞行程序万无一失,关键飞行程序前后共易稿23版。梁常春经常推演程序到后半夜,顾不得回家,只能由妻子承担起照顾年幼孩子的重任。在他看来,航天工程容不得失败和遗憾,“只有完美的过程,才能促成完美的结果。”

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