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中國(guó)航天中的清華力量

????2021年是中國(guó)航天事業(yè)蓬勃發(fā)展的一年——天問(wèn)一號(hào)探訪火星，天和號(hào)核心艙成功入軌運(yùn)行，天舟貨運(yùn)飛船、神舟十二號(hào)載人飛船與核心艙交會(huì)對(duì)接，中國(guó)航天員在空間站長(zhǎng)期值守，一個(gè)又一個(gè)成就標(biāo)志著中國(guó)正在加速邁向航天強(qiáng)國(guó)。

在中國(guó)航天偉大征程和壯麗畫卷中，任何發(fā)展進(jìn)步從來(lái)不是在風(fēng)平浪靜中取得的，而是航天人憑著自力更生、無(wú)私奉獻(xiàn)的勇毅和靠著攻堅(jiān)克難、勇于攀登的干勁拼搏出來(lái)的。在這些輝煌成就中，凝聚著一批清華人的心血與汗水，他們用奮斗和智慧為我國(guó)航天事業(yè)貢獻(xiàn)了清華力量。

培養(yǎng)優(yōu)秀航天人才

清華力量首先體現(xiàn)在為航天事業(yè)培養(yǎng)了大批優(yōu)秀人才。

在被譽(yù)為中國(guó)第一代航天科學(xué)家成功的典范、國(guó)家授予的23名“兩彈一星”功勛獎(jiǎng)?wù)芦@得者中，就有以錢學(xué)森為代表的14位清華校友；在被譽(yù)為中國(guó)第二代航天科學(xué)家成功的主要代表、中國(guó)“載人航天”工程的首任總設(shè)計(jì)師王永志就是1952年入學(xué)的清華校友。

1956年，錢學(xué)森先生回到祖國(guó)，開創(chuàng)了中國(guó)的航天事業(yè)。為了滿足國(guó)防工業(yè)建設(shè)需要，特別是培養(yǎng)兩彈一星亟需的工程人才，1957年，由國(guó)務(wù)院決定，高教部和中國(guó)科學(xué)院在清華大學(xué)建立工程力學(xué)研究班和自動(dòng)化進(jìn)修班，培養(yǎng)了324名力學(xué)專業(yè)人才和99名自動(dòng)化專業(yè)人才，其中許多學(xué)員畢業(yè)后加入到我國(guó)的航天事業(yè)。

1958年，為了發(fā)展以“兩彈一星”為代表的國(guó)防高科技，清華大學(xué)成立了工程力學(xué)數(shù)學(xué)系。清華師生不但參與了許多重要型號(hào)的研制和關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)，更為我國(guó)航天事業(yè)選送了成百上千名優(yōu)秀畢業(yè)生。

2004年，清華大學(xué)成立了航天航空學(xué)院，王永志院士擔(dān)任首任院長(zhǎng)，由此復(fù)建了1952年院系調(diào)整時(shí)離開清華的航空宇航工程學(xué)科，加快了為我國(guó)航空航天事業(yè)培養(yǎng)人才和科技創(chuàng)新的步伐。2005年，清華大學(xué)航天員工程碩士研究生班舉行開班儀式，2010年，中國(guó)首批13名航天員獲得清華大學(xué)碩士學(xué)位，他們的專業(yè)知識(shí)、科研能力和外語(yǔ)水平獲得全面提升，打造了一批復(fù)合型航天員。

今天，在我國(guó)航天工程的各個(gè)主戰(zhàn)場(chǎng)，如運(yùn)載火箭系統(tǒng)、空間站系統(tǒng)、發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)、航天員系統(tǒng)，都能看到一批批清華校友奮斗的身影。正是一種“強(qiáng)國(guó)一定有我”的內(nèi)在力量，鼓舞著一代又一代清華學(xué)子獻(xiàn)身祖國(guó)的航天事業(yè)，涌現(xiàn)出老一輩的導(dǎo)彈火箭專家梁守磐、火箭專家楊南生、火箭專家孫凝生、中國(guó)繞月探測(cè)工程總指揮欒恩杰、載人航天專家顧逸東，和新一輩的中國(guó)航天科技集團(tuán)公司總經(jīng)理吳燕生、副總經(jīng)理?xiàng)畋ＨA、中國(guó)航天科工集團(tuán)公司董事長(zhǎng)高紅衛(wèi)和通訊衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師周志成等杰出代表。

2005年11月航天員工程碩士班開班儀式

2010年01月航天員工程碩士畢業(yè)典禮

2021年，中國(guó)載人航天工程的天和號(hào)核心艙、神舟十二號(hào)載人飛船成功發(fā)射并交會(huì)對(duì)接。7位清華校友擔(dān)負(fù)了研制和發(fā)射的關(guān)鍵崗位任務(wù)，以及空間站在軌工作任務(wù)，他們是：

聶海勝，神舟十二號(hào)任務(wù)指令長(zhǎng)，2010年獲得清華大學(xué)航天工程碩士學(xué)位；

劉伯明，神舟十二號(hào)任務(wù)航天員，2010年獲得清華大學(xué)航天工程碩士學(xué)位；

王翔，載人空間站系統(tǒng)總指揮，1996年工程力學(xué)系本科畢業(yè)，2001年力學(xué)學(xué)科博士畢業(yè)；

容易，長(zhǎng)2-F運(yùn)載火箭總設(shè)計(jì)師，2006年動(dòng)力工程及工程熱物理學(xué)科博士畢業(yè)；

谷振豐，中國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心副參謀長(zhǎng)，2006年工程力學(xué)系本科畢業(yè)，2013年航空宇航科學(xué)與技術(shù)學(xué)科博士畢業(yè)；

高旭，神州十二號(hào)載人飛船總體副主任設(shè)計(jì)師，2005年工程力學(xué)系本科畢業(yè)，2010年力學(xué)學(xué)科博士畢業(yè)；

薛輝，中國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心高級(jí)工程師，2003年工程力學(xué)系本科畢業(yè)，2009年動(dòng)力工程及工程熱物理學(xué)科博士畢業(yè)。

他們是我國(guó)載人航天事業(yè)中清華力量的集中體現(xiàn)。

2021年參與神舟十二號(hào)載人飛船任務(wù)的主要清華航院校友

合作攻關(guān)重大任務(wù)

清華力量也體現(xiàn)在航天工程項(xiàng)目的合作攻關(guān)，為重大型號(hào)任務(wù)保駕護(hù)航。

2005年，某重大型號(hào)海試出現(xiàn)故障，應(yīng)研制單位請(qǐng)求，時(shí)任清華大學(xué)黨委書記陳希親自指揮，由莊茁、符松、吳子牛、任革學(xué)等教授組成多專業(yè)團(tuán)隊(duì)，參與事故機(jī)理分析和幫助研制單位改進(jìn)設(shè)計(jì)，保證了后續(xù)型號(hào)任務(wù)發(fā)射圓滿成功，為國(guó)家戰(zhàn)略安全做出了重要貢獻(xiàn)。

2011年，莊茁團(tuán)隊(duì)通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)2-丙火箭發(fā)射故障是應(yīng)力集中導(dǎo)致二級(jí)伺服支架疲勞斷裂所致，為改進(jìn)制造工藝提供了重要的技術(shù)支持。

2019年，趙治華團(tuán)隊(duì)提出，長(zhǎng)五遙二發(fā)射失效故障機(jī)理是流固耦合導(dǎo)致的自激振動(dòng)，并建立理論模型，指出結(jié)構(gòu)的高對(duì)稱性引起的重頻和低阻尼是振動(dòng)失穩(wěn)的關(guān)鍵因素，研制團(tuán)隊(duì)采取措施有效解決了該組件的失效問(wèn)題，保證了型號(hào)后繼發(fā)射成功。

符松團(tuán)隊(duì)承擔(dān)的某航天科技重大專項(xiàng)任務(wù)，提出的反映第二模態(tài)特性的高超聲速邊界層轉(zhuǎn)捩模式理論，攻克了準(zhǔn)確預(yù)測(cè)氣動(dòng)力/熱的難題，支撐了該專項(xiàng)工程走在世界前列。

任革學(xué)、趙治華團(tuán)隊(duì)提出的空間大型網(wǎng)狀可展天線技術(shù)，攻克了天地等效性難題，在地面精確預(yù)示在軌展開動(dòng)力學(xué)行為，研究成果助力我國(guó)成為國(guó)際上第二個(gè)掌握十米級(jí)天線在軌展開技術(shù)的國(guó)家。

2020年，王兆魁團(tuán)隊(duì)自主研制并成功發(fā)射了清華重力與大氣科學(xué)衛(wèi)星，開創(chuàng)了融合空間科學(xué)與衛(wèi)星技術(shù)的特色方向，直接服務(wù)于國(guó)家重大需求。

2020年王兆魁教授團(tuán)隊(duì)自主研制的重力與大氣科學(xué)衛(wèi)星成功發(fā)射

莊茁、由小川團(tuán)隊(duì)參與并指導(dǎo)了天和號(hào)核心艙加筋殼體結(jié)構(gòu)疲勞壽命和斷裂控制設(shè)計(jì)和工程化研制，目標(biāo)是保證核心艙在軌工作壽命15年，經(jīng)地面模擬太空環(huán)境交變溫度載荷的試驗(yàn)驗(yàn)證，驗(yàn)證壽命大于22.5年。

莊茁教授、由小川副教授團(tuán)隊(duì)參與天和號(hào)核心艙整體結(jié)構(gòu)控制疲勞斷裂設(shè)計(jì)

李俊峰、寶音、王天舒團(tuán)隊(duì)研制的小行星捕獲、空間碎片發(fā)動(dòng)機(jī)等成果，攻克了載人航天遠(yuǎn)距離最優(yōu)導(dǎo)引關(guān)鍵技術(shù)，直接應(yīng)用于航天器交會(huì)對(duì)接工程；此外，團(tuán)隊(duì)研制的型號(hào)衛(wèi)星姿控分系統(tǒng)，在軌控制表現(xiàn)出色。

李路明團(tuán)隊(duì)研制的航天員生理信號(hào)測(cè)試盒、質(zhì)量測(cè)試儀和神經(jīng)肌肉刺激儀等產(chǎn)品應(yīng)用于歷次載人飛行任務(wù)中，為航天員醫(yī)學(xué)監(jiān)督與健康監(jiān)測(cè)做出了貢獻(xiàn)。

高云峰教授參與了航天員王亞平太空授課的實(shí)驗(yàn)論證、道具設(shè)計(jì)、撰寫講稿和拍攝腳本等工作。2013年6月20日，王亞平在太空中演示講解了在失重條件下物體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、液體表面張力等神奇的現(xiàn)象，并與地面師生互動(dòng)交流，當(dāng)天晚上高云峰接受了《新聞1+1》的專訪。

2013年高云峰教授指導(dǎo)神舟十號(hào)乘組航天員王亞平太空授課

以上這些科研工作解決了航天型號(hào)研制中的關(guān)鍵技術(shù)難題，支撐了我國(guó)若干航天型號(hào)任務(wù)的成功實(shí)施。而這些，僅是清華人所參與的眾多航天科研項(xiàng)目的部分成果。

今天的世界并非太平，我們的祖國(guó)歲月靜好，一定有人負(fù)重前行。在擔(dān)此重任的人群中，就有一批清華人用腳步丈量奮斗的艱辛路程，用心血澆灌鮮艷的馬蘭花開,他們選擇了祖國(guó)的航天事業(yè)，而祖國(guó)終將選擇那些選擇了祖國(guó)的人。正是有了當(dāng)年的兩彈一星，今天的載人航天、北斗組網(wǎng)、登月探火等輝煌成就，才有了中國(guó)的國(guó)際地位和國(guó)防安全。

弱國(guó)無(wú)外交，大國(guó)崛起就是競(jìng)爭(zhēng)，勝出的才是崛起者，最終是以經(jīng)濟(jì)、科技和軍事實(shí)力作為標(biāo)志。一代又一代的清華人耐得住寂寞，守得住繁華，功成不必在我，功成必定有我，在中國(guó)航天事業(yè)中，乃至在實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的征程中，讓清芳挺秀，為華夏增輝，展示著清華力量。

作者：莊茁，清華大學(xué)航天航空學(xué)院教授，學(xué)院原黨委書記。國(guó)際計(jì)算力學(xué)學(xué)會(huì)執(zhí)委（IACM EC），愛爾蘭國(guó)立都柏林大學(xué)博士，英國(guó)斯旺西大學(xué)榮譽(yù)博士。國(guó)防973項(xiàng)目首席科學(xué)家，國(guó)防173重點(diǎn)項(xiàng)目首席科學(xué)家，享受國(guó)務(wù)院政府特殊津貼專家，全國(guó)優(yōu)秀科技工作者。發(fā)表學(xué)術(shù)論文330余篇，出版學(xué)術(shù)著作18部。獲得2020年中國(guó)航空學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，2018年教育部自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，2018年軍隊(duì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，2012年錢令希計(jì)算力學(xué)成就獎(jiǎng)，2009年國(guó)家級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)等。中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)監(jiān)事，北京力學(xué)會(huì)榮譽(yù)理事長(zhǎng)，北京市科協(xié)委員。