致敬功勋模范丨聂宏：情系太空步 深研一条“腿”

□ 记者 杨频萍

4月24日是第八个“中国航天日”。23日，记者走访了专注飞行器起落装置研究的南京航空航天大学教授聂宏。从飞机起落架研究起步，他由“空”转“天”，10年来服务嫦娥系列、天问一号、天宫一号等国家多项重大航天型号任务，助力我国航天器站得更“稳”、对接更“准”。

早上9点，在南京航空航天大学航空学院C20实验室，聂宏与几名青年教师和博士生站在实验台前，分析目前进行的一项试验设计应该如何优化。不远处，2022级博士生史夏正在进行飞行器起降装置的着陆缓冲试验，分析恶劣工况下的地面载荷分布。

飞行器起降装置研究可以说十分“小众”。1990年6月，聂宏完成题为“起落架的缓冲性能分析与设计及其寿命计算方法”的学位论文，获得南航工学博士学位，成为我国第一位飞机起落架研究方面的博士学位获得者，从此，他开始了30多年飞行器起落装置的相关研究。

截至目前，全国高校中也只有南航拥有这一支专门研究航空航天飞行器起落装置的团队。领域虽小，却又很关键。任何需要着陆的飞行器，都需要起落装置。通俗地讲，飞机、直升机的“起落架”，在航天器中就叫“着陆腿”，技术、原理均有一定相通之处。

当然，与航空器不同，航天器的着陆技术还要面临地外天体恶劣环境的考验，“比如说咱们民航客机起落架用的是传统油气式缓冲器，这在航天环境中根本不敢使用。”聂宏介绍，航天着陆器也没有长长的跑道来缓冲滑跑，还有可能面临崎岖沟壑，造成“着陆腿”着陆时间不一、冲击力分布不均匀，加上真空、温度变化等多因素影响，风险很大。

越是艰难，越要挑战。聂宏一直关注国家探月工程，他敏锐意识到在“绕、落、回”三步走中，“落”月的一个关键问题就是起落装置。“作为国内少有的具备相关研究积累的团队，我们必须主动出击。”在本世纪初，聂宏就开始相关领域的研究和地面试验，并与相关负责单位多次对接。2006年，探月工程第二阶段“落”的预研工作启动后，任务牵头单位中国空间技术研究院和上海航天技术研究院找到南航，大家一拍即合。

加入航天领域，在聂宏看来，是一份沉甸甸的荣誉，也是时代赋予的机遇和挑战。

自嫦娥三号起，聂宏团队承担了航天器着陆缓冲机构柔性体建模和着陆冲击计算等任务，设计了多种月球及火星、小行星着陆缓冲机构，揭示了着陆缓冲系统组合缓冲吸能机理及系统能量传递规律。

“通俗地说，就是通过特别设计的缓冲机构，以及缓冲机构内填充的吸能材料，让着陆器在着陆过程中，有足够的缓冲能力，从而让‘嫦娥’稳稳地‘站’在月表。”结构和材料的迭代创新，让团队设计的着陆缓冲系统组合比国外同类产品效率高出不少，聂宏也因此荣获“探月工程嫦娥四号任务突出贡献者”称号。

谈起航天领域的研究经历，聂宏口中的高频词是“归零”。聂宏表示，地面试验要尽可能细致，才能让每一步研究走得更稳。

仅是模拟月壤这个环节，大家就费足脑筋，起初找来很多材料都并不理想。如果相关物理参数不精确，那么会影响“着陆腿”的验证数据，“最后在很偏远的地方找到了点适合的火山灰。”聂宏对学生说，相对于航天工程中那些大型实验，我们这些“小实验”的麻烦不算什么，“每个细节都一丝不苟，才能‘站’得稳稳当当。”

青年教师王宸记得，在团队与中国空间技术研究院合作的一项载人登月预研课题的仿真分析中，4条“着陆腿”中有1条与其他3条在缓冲力上存在几牛顿的微小差值，“在理想情况下，4条腿缓冲力应是完全一致，为此，聂老师又带着我们多花了两个月时间进行深入分析与修正。”

随着我国航天事业的蓬勃发展，聂宏团队也在更多的方向上开展前沿探索。比如探测卫星的大口径天线机构如何以较低冲击力的方式展开，空间大型机械臂的末端效应器如何更好发挥各种精细操控功能……王宸介绍，在最近的一次组会上，聂老师带领大家关注了马斯克的全新着陆回收系统，“我们一起分析这一系统的可靠性和收益，探讨是否需要进行对标性的跟踪研究，甚至也想做一些前沿性探索争取并跑乃至领跑。”

“只要国家需要，我们都会进行探索。”聂宏介绍，目前团队有100多名成员，由航空学院和航天学院的青年教师和博士生组成。“表面看不出来，其实藏龙卧虎！”他自豪地表示，几乎所有青年教师，甚至博士生都是“国字号”选手——每个人都至少参加一个国家重大型号项目，尽自己最大所能为国家科技自立自强贡献力量。