柏林厚：80后天宮二號總體主任設計師

蒲長廷

天宮二號空間實驗室稱得上是中國航天史上系統(tǒng)最復雜、新技術最多的航天器之一。80后柏林厚，是空間站系統(tǒng)副總設計師、天宮二號總體主任設計師。從事載人航天13年時間，柏林厚從一個普通設計師，逐漸成長為一個大型載人航天器的系統(tǒng)主任設計師。

載人航天器設計中，會遇到種種困難，設計優(yōu)化也永無止境。柏林厚帶領著團隊，在整個設計過程中不斷創(chuàng)新，想盡一切辦法解決問題，努力提高設計水平。他說：“載人航天器設計中，問題會層出不窮，設計優(yōu)化也永無止境。創(chuàng)新是解決問題的途徑，我們都是大膽設想各種解決方案，再做各種試驗進行驗證，千方百計提高設計水平。”

2018年12月，柏林厚被北京市團委等部門評選為“北京青年榜樣·時代楷模”年度人物。

勇擔天宮一號飛行程序設計重任

神舟五號于2003年10月發(fā)射，圓滿完成了我國首次載人飛行，全國人民都沉浸在歡欣鼓舞中。2年后，柏林厚從清華大學電子科學與技術專業(yè)碩士畢業(yè)，帶著崇敬的心情來到中國航天科技集團有限公司第五研究院，加入載人航天器的研制隊伍。

工作初期，柏林厚從事天宮一號信息系統(tǒng)設計工作，與飛行器的電路系統(tǒng)打交道。由于各項工作都能快速出色完成，在天宮一號目標飛行器轉入初樣研制階段后，組織將設計飛行程序的重任交給了剛入職2年的柏林厚。

剛參加工作就承擔天宮一號這么龐大載人航天器的飛行程序設計，讓柏林厚倍感壓力。飛行程序設計需要用到總體方案、軌道、動力學、與各大系統(tǒng)接口等知識體系。同時，天宮一號飛行程序既要借鑒飛船的飛行程序，又要借鑒高軌道衛(wèi)星的飛行程序。因此，對于一名入職2年并從事電路系統(tǒng)設計的他來講，難度可想而知。可柏林厚并不懼怕，一切從零開始。

柏林厚開始學習總體方案、軌道、動力學、與各大系統(tǒng)接口等體系知識，在不到半年的時間內，即完成了目標飛行器正常及應急飛行程序設計，并提出了模塊化與嚴格時序相結合的方法，有效解決了目標飛行器自身特點所帶來的程序編寫上的困難，很好地協調了各分系統(tǒng)的工作模式。天宮一號飛行程序在他手中一步一步從無到有，此后，經過幾次任務的成功實踐證明，飛行程序表現完美。

正是因為在天宮一號中的出色表現，2012年開始，柏林厚被破格提拔為系統(tǒng)總體唯一的主任設計師。在繼續(xù)完成天宮一號與神舟九號、神舟十號交會對接飛控任務的同時，他也為天宮二號任務做好了準備。

攻克天宮二號“延壽”難題

天宮二號，作為我國首個載人空間實驗室，接受航天員訪問，完成中長期駐留任務;與貨運飛船配合，突破和掌握推進劑在軌補加技術;進行空間科學應用試驗和航天醫(yī)學實驗;開展在軌維修等相關空間站技術試驗。然而，天宮二號在最初研制時，是作為天宮一號的備份產品，隨著天宮一號任務的圓滿成功，天宮二號不再是“備份”，而是作為我國第一個真正意義上的空間實驗室，展現在世人面前。

任務目標變了，相關的系統(tǒng)設計也要重新設計。其中，為天宮二號“延壽”是基礎。因此，柏林厚首先攻克的是“延壽”難題。

2011年，天宮二號在天宮一號目標飛行器執(zhí)行任務時，就已經佇立在北京航天城的總裝大廳里。2011年到2016年，時隔5年之久，飛行器上的零部件是否還能可靠應用，性能是否穩(wěn)定等是一個關鍵問題。整器更換設備，面臨著成本高、牽涉面大等問題。為了提高研制航天器的經濟效益，降低研制成本，柏林厚帶領他的團隊，開始尋找影響每一臺設備壽命的“敏感元素”，通過識別和克服壽命影響因素，實現為設備“延壽”的目標。

控制力矩陀螺，是控制航天器在軌姿態(tài)的重要設備。柏林厚和他的團隊經過分析發(fā)現，控制力矩陀螺中存在著特別怕濕的化學成分，濕氣是影響它壽命的一個敏感因素。研制人員就對控制力矩陀螺進行了密封保存，通過隔絕空氣來為其“延壽”。

柏林厚帶領研制人員，對天宮二號上的近300臺設備進行了“壽命影響因素”分析，通過分門別類地做試驗、做調研，制定具有針對性的“延壽”方案，為每臺設備進行“延壽”。“為了確保這些早已生產出的產品滿足要求，我們開展了大量的設計和延壽驗證工作。其間，采用了一些新的方法，比如，充分借鑒各行業(yè)相關產品的使用情況，通過壽命等效的方法，延長設計壽命。”柏林厚說。

讓天宮二號成為最舒適的載人飛行器

“延壽”只是萬里長征第一步。針對天宮二號將要執(zhí)行的中期駐留、推進劑在軌補加任務，柏林厚帶領團隊攻克了一個個技術難題。他首次提出把天宮二號建造為一個能為航天員提供溫馨家居環(huán)境的載人航天器，為此，他聯合各系統(tǒng)的力量，攻克了推進劑補加系統(tǒng)方案設計和地面驗證方案，成功實現推進劑補加，為空間站先期驗證提供了堅實的基礎。

天宮二號要實現航天員在軌中期駐留，駐留30天，到目前，是我國航天員在軌最長駐留時間。“我們作為載人飛行器的設計師，自然而然想到要讓航天員在這么長時間中，在軌生活舒服、愜意。因此，設計中我們模擬航天員的第一視角，提出宜居設計的內容。同時，吸收航天員的意見，通過反復設計和體驗，最終實現真正的宜居性。”柏林厚說，解決難題沒有捷徑，他們都是大膽設想各種解決方案，再做各種試驗進行驗證，很多時候需要反復迭代。

從神舟九號任務開始，柏林厚就擔任了天宮一號技術組組長。在天宮一號超期運行階段，柏林厚定期對飛行器進行健康評估，從飛控方案的制訂、地面驗證，到飛控工作的組織實施，柏林厚都親力親為，始終走在最前面。

2016年9月，天宮二號任務實施在即，柏林厚帶領他的團隊，轉戰(zhàn)到了發(fā)射場，而當發(fā)射任務完成后，他還需要立即飛回北京，參加飛控工作。

2016年9月15日，天宮二號空間實驗室在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。2016年10月19日，神舟十一號飛船與天宮二號自動交會對接成功，航天員景海鵬、陳冬進入天宮二號。2016年11月17日，神舟十一號飛船與天宮二號成功實施分離，航天員景海鵬、陳冬在天宮二號工作生活30天后，踏上返回之旅。

2016年11月18日13時59分，神舟十一號飛船返回艙在內蒙古中部預定區(qū)域成功著陸，執(zhí)行飛行任務的兩名航天員身體狀況良好。

如今，柏林厚已經站在新的起點上，正在為我國載人航天事業(yè)三步走的第三步“空間站工程”，貢獻著自己的智慧和力量。