爱看读书 通过搜索各大小说站为您自动抓取各类小说的最快更新供您阅读!

《航天器系统工程导论》第一次大作业的要求发下来了,白纸黑字,打印得清清楚楚,贴在实验室的布告栏上。要求很简单,也很不简单:

“为一项假设的‘深空尘埃采样返回’微纳卫星任务,进行初步方案设计,并提交一份尽可能详实的成本估算报告。卫星总质量不超过50公斤,科学载荷(尘埃收集器与微型密封返回舱)质量不超过15公斤,任务寿命不低于1年。核心约束:在满足基本科学目标的前提下,成本越低越好。”

实验室里顿时一片低低的喧哗。留学生们,尤其是像阿米尔这样来自经费相对宽裕国家的,面面相觑,表情都有些微妙。

“成本越低越好?”阿米尔身边,一个来自中东另一产油国的留学生低声嘟囔,“难道不应该是性能越高越好吗?深空采样!这是前沿科学!成本应该是第二位的!”

阿米尔没说话,但心里也掠过类似的疑惑。在他的认知里,航天项目,尤其是这种带有探索性质的任务,首要追求的是成功率和科学价值,成本虽然重要,但往往在“不惜代价”的范畴内。把“成本越低越好”写在最前面,还加粗,这种直接的、近乎功利的表述,与他之前所接受的精英教育理念,有些格格不入。

他下意识地翻开自己带来的、厚厚的欧美航天器部件供应商目录,开始构思。高性能的星载计算机、抗辐射加固的存储器、高精度的姿态轨道控制系统(AocS)、经过飞行验证的推进模块……一个个在他脑海中组合,迅速形成一个技术先进、但同样“昂贵”的初步方案草图。他甚至在旁边备注了几个关键部件的供应商和大致报价——都是国际知名、以可靠性和高性能着称的巨头。

“阿米尔,你怎么想?”旁边座位上的李建国探过头,看了一眼他摊开的目录,眉头微微挑了挑。

“我在想,用什么级别的AocS比较合适。深空环境,辐射和可靠性要求都很高。”阿米尔指着目录上一款欧洲公司的产品,“这个不错,有深空探测任务经验,但价格……”

“先别急着看具体部件。”李建国用铅笔轻轻敲了敲作业要求,“看这里,‘满足基本科学目标’。基本,是多基本?尘埃收集,密封返回,一年寿命。这定义其实很宽泛。我们是不是可以先定义清楚,什么是‘基本’?”

阿米尔一愣。他习惯于从“最优”部件开始堆砌,然后考虑集成。李建国却让他从“需求”的最底层重新思考。

“还有,‘成本越低越好’。”李建国继续说,声音平静,“这个‘好’,不光指数字小,还得考虑来源的可靠性、供货周期、后续维护升级的便利性。有时候,一个部件便宜,但需要定制接口、特殊测试,总成本反而上去了。”

阿米尔若有所思。他合上那本华丽的供应商目录,看向李建国面前摊开的几份资料——有些是中文的技术手册,有些是打印出来的论文,还有一些似乎是……国产工业级元器件的数据手册?

“你打算用……这些?”阿米尔指着那些看起来没那么“高大上”的资料。

“看看总没坏处。”李建国笑了笑,抽出一份文件,“你看这个,国产的某型工业级陀螺仪,性能指标比航天级的差一些,但如果我们采用冗余设计和软件补偿,在非核心姿态控制环节,也许能满足要求,价格只有十分之一不到。还有这个,商用级(cotS)的存储器,抗辐射差点,但我们可以用纠错编码和定期刷新来弥补,成本又能降一大截。”

“可靠性呢?”阿米尔皱眉,“深空环境,一旦出问题,可没有维修机会。”

“所以要做系统级的可靠性设计,而不是堆砌高可靠部件。”李建国眼神认真起来,“用相对便宜的部件,通过架构设计(比如冗余、冷备份、功能降级)、算法补偿(比如用多个低精度传感器数据融合出高精度)、以及充分的地面测试和筛选,来保证整体任务的可靠。这叫……面向成本和可靠性的协同设计。我们陈教授常说的。”

“系统级”、“架构设计”、“算法补偿”、“地面筛选”……这些词阿米尔都懂,但如此直白、如此理直气壮地将它们与“降低成本”捆绑在一起,作为首要设计原则,对他而言,还是一种新鲜的、甚至有些“激进”的思维方式。

他沉默了一会儿,重新打开自己的笔记本,但这次,他没有先去看部件列表,而是在空白页上画了一个简单的方块图,代表整个卫星系统。然后在旁边写下两行字:

顶层需求:1. 基本科学目标(采集并返回尘埃样品)。2. 成本最低。

然后才是:性能、可靠性、进度……

他尝试着,像李建国暗示的那样,从“满足基本需求”和“成本”这两个边界条件出发,去反推需要什么样的子系统,什么样的部件“够用”,而不是“最好”。

这个过程有些别扭,像戴着镣铐跳舞。但隐隐地,他感觉到一种不同于以往的挑战性,甚至……一丝奇特的吸引力。这像是在解一道全新的谜题,规则更严苛,但解开了,或许成就感更大?

几天后的方案讨论课,气氛有些微妙。陈教授——那位板书飞快的瘦高老者——让几个有代表性的小组上台讲解初步方案。

阿米尔所在的、由留学生和中国学生混编的小组,方案中规中矩,采用了大量经过验证的成熟商用货架产品(cotS),但等级较高,成本估算自然不菲。陈教授听完,点点头,没多评价,只在“成本控制”一栏画了个问号。

轮到李建国所在的小组。他们的方案一展示出来,下面就响起了一阵轻微的骚动。方案大量采用了工业级甚至消费级的元器件,并在旁边清晰标注了替代的国产化选项以及预计成本节省比例。在关键的系统可靠性保障措施一栏,他们详细列出了三重冗余设计、软件容错算法、加速老化筛选试验计划等一整套“组合拳”。

“……综上所述,”负责讲解的李建国语气平稳,“我们认为,在满足任务基本科学目标和一年寿命的前提下,通过上述系统级设计,完全可以采用较低等级的元器件,从而将总成本控制在……这个水平。”他指向投影幕布上一个数字。

那个数字,比阿米尔小组的估算,低了将近百分之四十。

教室里安静了一瞬。然后,质疑声四起。

“工业级器件能在深空辐射环境下工作满一年?数据支持呢?”

“软件容错?星上计算资源够吗?算法经过验证了吗?”

“国产器件?有空间应用经历吗?质量一致性如何保证?”

提问的多是留学生,问题尖锐。连一些中国学生也面露疑虑。

李建国和他的组员显然早有准备,不慌不忙,调出一页页仿真数据、地面试验结果、同类商用器件在轨统计、以及国内供应商提供的质量一致性报告。他们承认,单看任何一个部件,指标都不如“高帅富”的航天级产品,但他们用详实的数据和逻辑,论证了在系统层面,通过设计弥补,完全可以达到任务要求。

“可是,这增加了设计复杂度,引入了新的风险!”一个欧洲留学生坚持道。

“是的,”李建国坦然承认,“任何设计都有风险。用高价部件,风险可能在于单点失效和供应链;用我们的方案,风险在于系统设计和验证的充分性。我们的选择是,将成本压力转化为设计智慧和验证投入。我们认为,后者在当前条件下,是更可控、也更可持续的路径。”

陈教授一直安静地听着,这时才轻轻敲了敲讲台。教室里安静下来。

“同学们,”他推了推眼镜,目光扫过全场,“航天工程,从来不是简单的‘最好部件’的堆砌。它是一门在多重苛刻约束(质量、体积、功耗、成本、进度、可靠性……)下,寻找最优平衡点的艺术。很多时候,没有‘完美’的方案,只有‘最合适’的方案。”

他走到李建国小组的方案前,指了指那个刺眼的低成本数字:“这个方案,大胆,甚至有些‘激进’。但它体现了一种非常重要的工程思维——设计权衡(design trade-off)。他们不是在简单地选用‘便宜货’,而是在深刻理解任务本质和约束条件的基础上,主动地进行系统架构创新,用智慧和努力,去弥补元器件本身的‘不足’,从而在整体上达成目标。”

他停顿了一下,目光变得深远:“我们国家搞航天,起步的时候,要什么没什么。怎么办?等?靠?要?都没有。只能自己动手,用有限的、甚至是落后的东西,去干先进的事。逼着我们学会了‘系统优化’,学会了‘土法上马’,学会了在螺蛳壳里做道场。这不是寒酸,这是生存的智慧,也是后来追赶乃至超越的底气。”

他转向阿米尔和其他留学生,语气缓和了些:“我不是说,高可靠、高性能的部件不好。相反,它们很重要,代表了技术的巅峰。但巅峰,往往意味着极高的代价。对于绝大多数任务,尤其是探索性的、需要控制成本的任务,学会在‘够用’和‘完美’之间找到那个最佳的平衡点,是更重要的能力。这需要你对技术有更深的理解,对系统有更全局的把握,对风险和成本有更敏锐的嗅觉。”

陈教授最后看向李建国小组:“你们的方案,细节还需要大量打磨,验证更是重中之重。但方向,是有价值的。这次作业,我不只看最终的成本数字,更看你们思考的过程,权衡的依据,和面对约束的创造性。都记下了吗?”

“记下了!” 教室里响起参差不齐的回答,但很多人的眼神已经变了。

阿米尔坐在座位上,手指无意识地摩挲着作业纸的边缘。陈教授的话,李建国小组的方案,像一块石头投入他思维的湖面,激起的涟漪久久不散。他之前所学的,似乎是“如何建造一座用料最考究、工艺最精湛的宫殿”;而今天看到的,却是“如何在有限的砖石和时间内,搭建一座坚固、实用、能遮风挡雨的房屋”。两者没有绝对的高下,但后者所面临的约束和所需的智慧,似乎……更复杂,也更接地气。

下课后,他罕见地没有立刻离开,而是走到李建国旁边,犹豫了一下,开口问:“那些国产器件的测试数据……能借我看看吗?”

李建国有些意外,随即爽快地点点头:“没问题。不过很多是中文的,你需要翻译吗?”

“我可以学。”阿米尔说,声音不大,但很认真。他想起父亲曾说过,要了解一片沙漠,光看地图不行,得用脚去丈量。要理解一种思维方式,光听理论也不行,得亲手去触碰那些看似“粗糙”的砖石。

窗外,北航校园里的梧桐树叶已经开始泛黄。阿米尔夹着笔记本和那份借来的、充满各种曲线和表格的测试报告,走在去图书馆的路上。秋风带着凉意,吹动他手中的纸张哗哗作响。那上面密密麻麻的数据和曲线,不再只是枯燥的技术参数,仿佛变成了一把钥匙,一把可能打开一扇名为“另一种可能性”大门的钥匙。

成本与价值,最优与合适,部件与系统……这些概念在他脑中盘旋、碰撞。他知道,自己距离真正理解并掌握这种思维方式还很远,但至少,那扇门,似乎裂开了一道缝隙,透进了些许不同的光。

而真正的工程实践,那些冰冷的元器件、复杂的代码、严苛的测试,还在前方等待着他。这条路,注定不会轻松,但或许,会通向一个更广阔、也更真实的工程世界。

爱看读书推荐阅读:汴京小食堂Dan与落下遇见你,何其幸运潇洒小道士万界神豪:咸鱼倒卖记救驾女帝被流放,爆兵成皇你哭什么?被系统砸脸后,我与钟离互换身体崩坏三:【我的系统有问题】快穿:把冷情佛子诱拐回家李青踏上修真途重生怒甩前夫,给崽亲父王腾位置我是魔法学院柔弱的白月光学妹黑化后,小叔叔被我虐到心碎斗罗V:开局被千仞雪看上,小舞要贴贴佛系大小姐穿越古代悠闲生活快穿之好男人修炼指南奥特大剪辑:盘点光之国裂开了!嫁妖夫,算了,凑合过吧重回七零,嫁给科研大佬生三宝学法律的算命大佬,很常见吧?我下山娶妻,清冷师尊失控了天降崽子!霸总追妻带娃弃后她在现代活成顶流我在崩坏转生成芽衣弃妇掉马后,怒打渣男脸!疯批帝姬嫁给摄政王后雄起了魔瞳修罗穿越星际,我娶了帝国最强o斗罗:重生教皇,多子多福穿越火影陪四代目长大恋爱脑醒悟,我竟成了总裁夫人!白月光身份曝光,禁欲祁总跪碎膝盖断亲单开族谱,柔弱表小姐不好欺小财迷只想躺平,霍少的摆烂甜妻异世:没灵气咋修真快穿之我在狗血虐文当女主网球王子:龙马的姐姐在冰帝睡前故事嗯哼!我家超市通三千位面重生之冷面王爷的娇俏王妃穿越到星际成神彼岸花与雪莲花灵魂摆渡:我师傅是九叔灵气复苏别逞强,我是外挂贩卖郎!末世屯物资摆脱圣母诅咒婚女重生自救指南快穿:所有人都爱绿茶美人凹凸世界之与美好失之交臂让你去挖矿,你却成了夜之城的王总裁,有四个萌娃说是您家崽儿
爱看读书搜藏榜:勇者队伍里的普通人穿越成废柴,驭万兽,瞳术定乾坤九转归幽地狱病院咒术回战:我成了五条悟的姐姐浅风不及你情深次元:我只是一个路过的赛亚人!骑士君的非凡之路猎户家的憨子夫郎诸天影视莽夫开局欢乐颂开局大宗门,我却意外成了散修太子妃手握空间踏仙路觉醒变异植物系,她在末世横行了毕业了好好爱照进深渊的月亮幽冥之契逆天,影后视后全是我不良人:悟性逆天,震惊不良帅述录说你私生子命贱,你带七个老婆造反?抗战雄鹰,开局就抢鬼子战斗机重生赶海文里,我是路人甲离婚后遇见年下白月光快穿年代:拿下病娇反派生崽崽啦人在娘胎,我邦邦给女帝两拳穿越魔法纪元之至尊女法皇魔尊的白月光是路人甲禁墟迷城国运强不强,全看宴姐浪不浪!正道诛天一剑闯九霄诸天修行,从功夫开始爱在梦里等花开少年歌行之不染凡尘快穿:千劫慕婉与默同行遥知殊途神罚圣域:铁子的武神之路离婚当天,慕小姐改嫁前夫死对头君乃天上客穿成妖族太子后,美人师尊日日宠三生瑾瑜四合院之成就非凡男人三十,成功逆袭班级后排大神的规则怪谈日记重回身体后,靠着现代科技鲨疯了斗破:我可以加点修行快穿:一本爽文中的爽文你我,一别两宽穿越1960四合院钓鱼又打猎五九借阴录
爱看读书最新小说:噎死后,我带婆婆分家了她靠一张嘴,扳倒三朝权相港片:老大是B哥,开局拿我顶锅腹黑小叔叔拦腰宠许你一世情缘宠宠欲动高墙清洁工,我能无限融合诡异反派拯救计划:甜宠之旅我在诸天无限增幅苗疆秘史:巫蛊源起名义:大结局斩神,无名客但开局海洋火种京圈情瘾青宸回响魂穿八零,全能女将军九阙骨生花王爷,王妃她才是真大佬满级诗卡在手,太子妃她杀疯了夜幕下的似水流年架空时空:李明达和一块血饲玉诡案追凶:我的搭档全是美女被骗后我激活了反诈神豪系统从运动诸天开始一人之下之开局筑基,红尘仙路漫宝可梦,我是级别对战大师癫啊癫,七零知青下乡霍霍生产队我,软糯,但能飞浮生五百年,初入江湖我已无敌崩坏三:明轩的休伯利安日常听潮录:剑出青冥,我成仙了修仙者的秘密夏风吻过的十八岁凶宅管家重生荒年:情报系统让我粮肉不愁快穿之萌宠日常!开局给火箭刷广告我的萌娃奥数冠军,渣男肠悔青我在四合院开人性改造所穿越六零:我有位面交易系统锦瑟医妃帝崩江湖乱,我有一剑安天下我,在梦里审判人间罪犯从四合院到全球巅峰民间怪谈录,灵异鬼怪!原神:多托雷养成攻略指南丈夫升职让随军?行!先填满空间四合院:开局获得签到系统!变身琪亚娜后,我在原神刷成就综影视之楠怡忘冀病娇郡主每天都在修罗场作死斩神:我叫齐夏,我要开始斩神了