秋意浓郁,有人形容秋天的雨落在大地像是在演奏交响乐,也有人比喻秋天的风吹过落叶像是在弹奏钢琴曲……这些“音乐”或灵动引人深思,或美妙愉悦身心。音乐的力量是无穷的,在火箭院,有很多热爱音乐的人,他们不但学习音乐、欣赏音乐、享受音乐,还从中获得很多灵感,让工作提质提效。
小提琴→优化火箭保护罩
“小提琴的发明是受乌龟壳的启示,而我从小提琴的制作中得到启发,解决了捷龙三号运载火箭研制中的一个难题。说起来也是有趣。”火箭院总体设计部设计师朱莉说。
在研制捷龙三号运载火箭时,因整流罩与连接舱段连接处的外表面分布着多个分离装置和紧固件等凸起物,采用以往常用的凸起物保护罩设计方案会使局部气动噪声和热环境异常严酷,而且成本较高。面对这个难题,大家都在积极寻找解决方案,朱莉也忙得不亦乐乎。
一个周末,朱莉拿起小提琴拉奏几首心仪的曲子来解压。活泼跳跃的旋律、强弱和谐变换的节奏,从指尖传来的振动突然拨响了她脑中的那根“弦”。她想到,制作小提琴时,部件材质、外形、安装位置以及琴弦张力等细小差别,都会带来受力变形量和局部振型的差异,进而影响整体的音效。火箭上的凸起物保护罩设计和小提琴制作有相似之处!
带着这个想法,朱莉和同事们讨论了思路要点,确定了可行性。在几周的时间里,大家根据整流罩和连接舱段外形与结构特点,进行了多轮优化设计,调整凸起物保护罩的前端外形、材质和安装位置。经优化后的凸起物保护罩既保证了足够的内部空间,也满足了局部结构强度、刚度要求,还改善了部段气动噪声,将局部热环境降低了60%,同时,保护罩部件更易加工,安装流程也更简化。
古典乐→ 遥感图像更清晰
“先看这张图,是不是比较暗?但这样处理后再看,是不是更亮、更清晰了?”火箭院北京航天自动控制研究所设计师康宁指着电脑屏幕上的图片说。
图像数据就像是飞行器的“眼睛”,但因卫星拍摄和大气成像干扰,通常卫星获取的遥感影像较暗,导致飞行器“看不清”。对此,康宁多次尝试也没有找到比较好的解决方案。一天,他点开了手机中的古典乐,听着抑扬顿挫的乐曲声,他突然想到:乐谱有7个音符,排列有序的音符可产生节奏分明的乐曲,让人们从中感受到情感变化。图像有256个灰度,是否可以均匀有序排列这些灰度,让人一眼便能看到目标呢?
受此启发,康宁根据灰度直方图统计原理对卫星拍摄的原始数据进行对比度拉伸,让灰度排列更有序,同时提升目标区域的亮度,降低目标区域之外的亮度。如此一来,飞行器就如同做了“近视眼手术”,可以看得更清晰,飞得更准确。
弹钢琴→惯导测试更高效
北京航天自动控制研究所设计师刘浩小时候学过弹奏钢琴,指尖在黑白按键间跳跃带来的快乐伴他成长。如今,已步入职场的他没承想有一天还能从弹钢琴中找到解决问题的思路。
刘浩在研制火箭惯导时经常进行大量的测试标定工作,单是基于转台的测试就不少。“因不同惯导转台测试需求不同,每个项目都要和算法设计师进行沟通,反复编写、调试转台控制程序,费时且费力。”
一天,刘浩又一次坐在了钢琴前,一曲奏罢,翻看下一个乐谱时,一个想法冒了出来:同一架钢琴可以根据不同的乐谱演奏出不同的音乐,那工作中的转台控制程序是不是也可以打造成一个通用的“钢琴”呀?
说干就干,刘浩开始造 “钢琴”——用了几天时间优化了转台控制软件架构。设计师用这款转台控制软件封装好转台控制底层和转序控制的上层接口,就可以读入“转台控制乐谱”——试验配置文件,进而自动完成转台试验的控制。“同时‘解放’了算法人员和软件人员,并且一旦有了新需求,算法人员只要修改‘乐谱’就行,不用修改转台控制软件,这样每次可节省两天的时间。”
音乐常被视为灵感的助燃剂,激发人们在跳动的音符中找到创造、创新的动力。喜爱动听的旋律火箭人,将音乐融入到自己热爱的工作中,在平凡的岗位上奏响了“不平凡之歌”。
(《航天长征》王莹 文/中国运载火箭技术研究院官微 通讯员 康宁 郭宇星 图)