Young Talk | 朱永泉：重新定义航电系统，与挑战狭路相逢时，勇敢者胜

　　【ZiDongHua 之自动化学院派收录关键词：中科宇航 航电系统 运载火箭 电气系统】

　　

　　朱永泉最喜欢看的书是孙皓晖的《大秦帝国》，读到书里秦国由弱转强的磅礴画卷时，他仿佛看到了五年前力箭一号初立项时百端待举的样子。

 

　　

　　像是一种隐喻，书中那个伟大的王朝，在历经无数曲折之后崛地而起，而力箭一号这型国之重器，也在团队1300多个朝夕争战中悄然诞生，就此掀开了中国固体运载火箭的新篇章。它接连三次矗立在祖国大西北的神秘旷野上，打出了三战三捷的漂亮战绩。

　　

　　大秦的成功离不开白起、王翦等名将四方征战，力箭一号3箭37星背后，也有一群人在倾力托举。拿朱永泉负责的航电系统来说，2020年9月到2021年底，一年多的时间里，朱永泉和团队每天泡在航电系统综合试验室里，300多天夜以继日，成就了中国首款将测量系统和控制系统合二为一的固体运载火箭，重新定义了运载火箭的航电系统。

　　

　　攻克难题的过程，就像远离海岸线长时间在海上飘着。直面挑战，是朱永泉和团队通往成功的秘钥，他们不惧做与风浪搏斗的樯橹，在勇敢对抗中迎来海上生明月。

 

　　

　　SCIENTIST STORY

　　

　　一个不太安分的

　　

　　数学学霸

　　

　　1999年盛夏，高考完的少年朱永泉背着书包从考场出来，骑车回家的路上被数学老师一把拦下，“最后一道大题特别难，你会做吗？”他停下车，在马路边和老师讨论起了自己灵机一动的解法，老师听完很高兴：“那你应该稳了”。不出所料，高考成绩出来，他数学拿了143分，只错了两道选择题，后面的大题一分未扣。

　　

　　也就是那年夏天，他收到了北京航空航天大学自动化学院的录取通知书，在北航一待就是12年，在那里接连攻读了硕士、博士学位。

 

　　

　　不为人所知的是，关于朱永泉中学时代的故事，还有着和“好学生”形象极具反差的另类叙事。小学毕业，考入市里最好的中学时，12岁的小男孩正是调皮好动的年纪，坐在教室第一排并不能让他保持安分，便因此挨了老师不计其数的粉笔头。放学铃声一响，也会撒腿就跑，跟一群“好哥们儿”骑着自行车在大马路上吹风撒欢。直到考试一战成名，并且常年守住了班级第一、年级前三的不败战绩，老师和同学才开始对他有所改观：这是个不太安分但足够聪明的孩子。

　　

　　时间滚滚向前，意气风发的学生时代走向了尾声，2011年，朱永泉从北航博士毕业，进入中国运载火箭技术研究院。踏入航天，朱永泉深知自己来到了更为艰辛的战场，他需得收起少年意气，在时光的磋磨淬炼中，除了智慧和经验，还得沉淀出些什么，比如直面困难的勇敢和魄力，再比如处变不惊的沉稳与从容。

　　

　　研究院八载光阴，朱永泉先后参与了多型长征系列运载火箭电气系统总体研制工作，曾任长征七号运载火箭电气系统副主任设计师，在空天飞行器航电系统设计与集成、测试系统设计与集成方面积累了丰富的经验。2019年，朱永泉调任力学所工作，担任中国科学院力学研究所空天飞行科技中心信息电子技术部主任。同年，他加入了力箭一号运载火箭研制团队，率领团队负责力箭一号航电系统的抓总研制和系统集成测试交付。在那里，他开辟了新的天地，也发生了新的故事。

　　

　　SCIENTIST STORY

　　

　　重新定义

　　

　　火箭航电系统

　　

　　运载火箭在飞行过程中的控制、参数的测量采集和传输，在传统的火箭上分为控制系统和测量系统，如何将测量系统和控制系统做到合二为一，这是固体运载火箭领域世界级的课题，而朱永泉带领团队攻下了这一山头。“这个过程就像在答一张全是超纲题的试卷，答完一张，还有下一张，限定时间内必须答完，不得有一丝的拖延。”朱永泉坦言。

　　

　　抵达目的地的路途上横亘着十万大山，但这并没有吓退他。“没有经验就摸索着前进，缺少资料就在全球范围内多渠道查资料和学习，缺少实践我们就把试验做扎实，别人做10遍我们就做100遍，不吃不喝不眠不休，也要搞成。”接到任务之初，朱永泉便怀着这样的决心，他深知，路虽远行则将至，事虽难做则必成。如你我所见，他和团队凭借超强的意志力将每一份超纲卷都答成了满分。

　　

　　作为国内首款将火箭上的测量系统和控制系统整合为航电系统的固体运载火箭，力箭一号采用的新型航电系统构架，箭上和地面设备相对传统型号数量和重量分别减少50%和80%以上，实现为火箭减重几百公斤，重量腾挪出来后就可以运载更重的航天器，大大降低了火箭的发射成本。

　　

　　为了达成将控制系统和测量系统的融合，朱永泉和团队首先对控制系统和测量系统所有的功能进行了逐一分解，通过排列组合的方式形成核心聚焦。接着，他们对功能进行了组合分类，形成控制系统和测量系统共计八个通用化的模块，这八个模块经过不同的排列组合形成火箭核心的四台综合电子设备。最后，他们需要对这套由4个组合、8个模块形成的新型极简航电系统进行试验验证。

　　

　　通过将测量核心的计算机集成在综合电子设备里，不仅实现了测量数据的传输和采集，还做到了与火箭飞行控制功能的部分融合，减少了箭上单机件，释放了载荷，为单机功能化、模块化和软件定义硬件提供了技术基础。与此同时，整个运载火箭的系统复杂性大大降低。此后，力箭一号运载火箭便化身为中国固体运载火箭中首个实现用软件来定义硬件的超级火箭。

　　

　　SCIENTIST STORY

　　

　　14个月

　　

　　200多个问题

　　

　　新事物的成长不是直线上升的，必然经历一个迂回曲折的过程，力箭一号航电系统也不例外。2020年9月，朱永泉进场驻扎怀柔，直到2021年底，力箭一号航电系统大型综合测试才真正结束。新系统从设计到被验证可靠，历时14个月，期间大大小小的问题出现了200多个，平均2天就会出现一个问题。为了确保成功，朱永泉带领团队从每一个单机产品抓起，每天都在处理问题，每天都在迎接新的问题。

　　

　　在怀柔的一年时间里，航电系统团队的每个人几乎一整天都泡在试验室里，每周保持6天的高强度工作。“继续做、重新做、再多试几次。”成了朱永泉那段时间的口头禅。就是在怀柔那方不太大的试验室里，这群人不分昼夜、不畏天气，为了试验的准确性，为了离成功更近一步，埋头试验了一整年。

　　

　　由于是全新的设计，朱永泉需要考量的细节很多，单机产品是否存在缺陷、配套单位提供的测试报告是否可靠、功能化是否完整、是否存在相互干扰等等。“整个测试过程心都是悬着的。”再包括如何用软件定义硬件，对软件协议的理解偏差造成的单机产品的功能和最初设计的不一致，种种问题都可能导致团队需要重新进行测试和验证。我们后来所见到的，为业内及媒体称道的新型航电系统构架，每一个细节设计都离不开朱永泉和团队的试错、归零，反反复复的推倒重来再重来。

　　

　　在高压状态下推进工作是朱永泉和团队的日常，为了排解压力，他时常带大家去试验室周围找好吃的饭店，一边吃饭一边讨论问题。朱永泉说：“我不太会表达感情，我的初衷是想用这种比较质朴的方式，帮大家疏散情绪，鼓励大家积极面对困难，一起解决问题。”

　　

　　回想团队入驻之时，还是怀柔的秋天，抬眼可望试验室窗外的缤纷秋色，转眼便到了第二年的深秋。好在，赶在第二场寒冬降临之前，他们做成了。2022年7月27日力箭一号首飞成功后，很长一段时间内，力箭一号、新型航电系统……都成为了行业关注的焦点。

　　

　　【力箭征途】| 朱永泉：一路求索多壮志

　　

　　CAS SPACE  后记

　　

　　犹记力箭一号首飞成功那天，朱永泉在指控大厅看着大红屏上打出“圆满成功”的字样时，三年研制在试验室里挨过的春夏秋冬，像电影画面一般在脑海中闪过。他观望着周遭同事为这场历尽艰辛的成功鼓掌喝彩，眼角有些湿润，这是作为青年航天科学家的朱永泉和力箭一号团队渴望已久的胜利，这一刻，属于他，也属于所有参与研制的人们。

　　

　　投身航天十余载，身经数战的朱永泉早已不是中学时代那个贪玩好动的不安分少年，时光将他雕刻成了如今沉稳可靠的样子。然而，哪怕老练如他，面对这个需要上天验证的大家伙，还是会紧张不安。“上天的东西，哪怕99.9分都算不及格。”2024年1月23日，力箭一号遥三运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，点火指令发出时，表面不动声色的他还是捏着一把汗。“每次分离点火的过程我都挺紧张的，一直到最后星箭分离完成，我才踏实了。”

　　

　　光阴如流，没有哪一个季节会永不结束，也没有哪一刻的成功会永垂不朽。从首飞成功，到一箭26星破纪录，再到今年年初遥三成功发射，力箭一号航班化发射卫星渐成现实。研制团队因此收获了许多赞美和掌声，但没有人沉湎在喜悦中，采访尾声朱永泉说，“要往前看，不回头。”力箭一号步入常态化发射阶段后，他担任力箭二号副总师，开始全力攻关中大型可回收液体火箭的研制。

　　

　　问天探索背后，有许多和朱永泉一样的人，他们是驰而不息的实干者，也是不畏山高路远的跋涉者，他们在航天征途上笃定前行，不坠青云之志，等待山川回馈更奇绝的景色，静候星河赠予更烂漫的荣光。