繞月探測工程總指揮 欒恩傑 繞月探測工程總設計師 孫家棟
欒恩傑
孫家棟
編者按: “嫦娥奔月”是中華民族久遠的夢想。從“嫦娥工程”2004年立項至今僅3年多,我國廣大科技工作者就以自己的勤勞、智慧和嚴謹讓“嫦娥奔月”從夢想變成現實,其投入之少,見效之快,水平之高,都是世界罕見的。
我國首次探月工程的圓滿成功,標誌着我國已經獨立自主地全面掌握了繞月飛行技術,這是繼人造地球衛星、載人航天取得成功之後我國航天事業發展又一座新的里程碑。
“嫦娥奔月”是怎麼實現的?今天,繞月探測工程總指揮欒恩傑、繞月探測工程總設計師孫家棟聯合爲本報撰文,爲我們講述探月工程的不平凡之路。
月球探測是我國首次開展對地球以外天體的直接探測,是創新性的重大工程,較之以往的人造地球衛星和航天飛行技術跨度很大,是我們從未涉及的全新領域,極具創新性、挑戰性和風險性。
怎樣在我國現有的技術水平和有限的經費條件下,實施複雜的多學科、高技術集成的創新工程?怎樣選擇正確的技術路線使科學目標通過工程的實施變成現實?這是我們在探月工程伊始首先要回答的問題。
技術路線:立足最成熟的技術
探月工程是世界高科技領域的前沿項目,要想把握主動權只有依靠自主創新。中國航天已經有了50多年的技術、經驗、人才和基礎設施的豐厚積累,我們完全有條件充分繼承和利用現有的技術和能力,在此基礎上集中兵力攻克關鍵技術,化戰略上的劣勢爲戰術上的優勢;再以戰術上的成功,穩操戰略全局的勝券。
從這個前提出發,我們反覆梳理、分析了現有的資源和能力,確定了一條被實踐證明是十分正確的技術路線,簡單地說,就是用最成熟的技術、最可靠的性能和最低的成本,實現原始創新和集成式創新,完成中國首次月球探測任務。
繞月工程中探測衛星、運載火箭、發射場、測量控制、地面應用等五大系統的組成,在這五大系統的方案確定中充分體現了這條技術路線。
嫦娥一號衛星的平臺,選擇了我國東方紅三號通信衛星的公用平臺,當時該平臺成功地用於7顆國產通信衛星。運載火箭選擇了長征三號甲火箭,到探月工程立項時,火箭發射了8次。發射場選擇了西昌衛星發射中心,從1984年1月起,該中心發射國內外衛星35次,已是技術、設施、經驗都十分成熟的發射場。測控任務則由航天測控網和天文觀測網聯合承擔,二者配合可以滿足嫦娥一號衛星的測控要求。地面應用系統是個全新的系統,我們提出了“有限目標,有所創新,以圖爲主,兼顧其他”的主導思想。
經過權衡以後提出的這條技術路線,立足於降低風險和工程的可靠,在各系統的適應性改進中大力推進集成創新和原始創新,突破並掌握了一大批具有自主知識產權的核心技術和關鍵技術,把深空探測的主動權牢牢地掌握在自己手裏,其中許多成果達到了國際先進水平。
組織協調:繞月探測領導小組決策指揮
探月工程有着完整嚴密的體系,通過這套體系的工程化運行,把系統總體的研製要求和技術指標,逐步分解爲成千上萬個任務參與者的具體工作,大家目標清晰、步調一致,衆人的工作成果最終支撐了工程整體目標的實現。
繞月工程領導小組作爲決策機構負責工程全局、重大階段和重大問題的決策,是工程協調穩步推進的有力保證。
領導小組下設“兩總”系統,即工程總指揮和工程總設計師,形成統一、協調的指揮體系。月球探測工程中心作爲領導小組辦公室,負責落實領導小組決策。
五大分系統是探月工程技術層面的執行機構,各系統也設立總指揮和總設計師,向上一級“兩總”負責。
爲工程服務的技術體系、計劃體系、質量體系、人才體系等等,都依各自在工程整體中的功能而無痕地嵌入工程大系統。隨着工程的運行,各個體系有機地融合於大系統中產生作用。
全國共有200多個研究院(所)、基地、高等院校、工廠,1萬餘人直接承擔了工程的研製、建設、試驗等任務。
完善配套的工程體系及體系的工程化運行,有效地保證了探月工程首發任務高標準、高質量、高效率地完成。
文化建設:“五句話理念”和“四大作風”
探月工程是一個多層次的、動態的、開放的且互爲聯繫的工程系統,各系統相互關聯、相互作用,任何一個微小層面的不協調都可能影響整個工程的成敗。
要想統一千軍萬馬探月工程大軍的步伐,首先要統一思想,而思想統一的實質是文化的認同。我們在工程中始終不渝地推行五句話理念:“成功是硬道理”、“使命高於一切,責任重於泰山”、“團結協作是成功的保證”、“細節決定成敗”、“全過程零缺陷”;始終不渝地堅持發揚四大作風:工作指標不降,反覆檢查不煩,出了問題不推,手頭工作不拖;始終不渝地貫徹執行四條質量要求:加強基礎建設,突破關鍵技術,嚴格全過程管理,確保完成任務。
文化認同釋放的能量是顯現的、巨大的。在我們的隊伍裏,每個人都爲共同目標而奮鬥,每個人都爲整個工程做貢獻,每個人的節奏都與工程的步調相一致。
工程主線:嫦娥一號衛星
在研製階段,我們綜合探月工程的特點,確定把嫦娥一號衛星的研製作爲工程的主線,各個系統都圍繞這條主線開展工作,和主線對接。
運載火箭是成熟的火箭,沒有模樣、初樣這些研製階段,但是它必須按照衛星的研製進度開展自身的工作,參與衛星各個階段的試驗;星上有效載荷的研製,要按衛星的進度交付、安裝、測試;測發控系統也要以衛星的進度,安排相應的各項技術完善和階段性的評定。在發射階段,我們又確立以飛控系統爲主線,一切按飛行控制既定的程序進行,一旦出現意外,則執行既定的預案。由於抓住了主線,千頭萬緒的複雜協調變得簡明順捷。衛星做到了精確變軌,在地月轉移軌道上,減少了變軌次數,節省了燃料;飛控系統把軌道控制精度由1.7%提高到3%。,實現了對距地40萬千米飛行器的精密控制,事先擬定的應急預案,一條也沒用上。
工程節奏:五大系統就像節拍明快的樂曲
探月工程各系統發揚“有困難共同克服,有問題共同商量,有餘量共同掌握,有風險共同承擔”的精神,積極開展技術、管理、進度等方面的交底和握手協作。在明晰的行爲規範下,航天測控網和天文觀測網一起爲衛星遠距離測控提供了精確的數據;各系統通力合作,爲飛行控制等重大事件制定了詳細的方案。
我們在探月工程中準確把握工程發展的節奏和脈絡,把前一步作爲後一步的基礎,使後一步延伸前一步的成果,一浪接一浪地向工程的最終目標推近。探月工程歷經四年,每年一個階段,就像節拍明快的樂曲,奏響了節節高的成功凱歌。
通過卓有成效的協調,探月工程隊伍“萬衆一星”高舉中華牌,形成了既有獨立意志,又有統一領導;既有分兵作戰,又有協同攻關;既有局部獨立、閉合,又有整體融合、開放的和諧局面。
工程管理:“過程跟蹤”、“節點控制”和“里程碑考覈”
在探月工程運行中,工程的管理必須是跟蹤的、動態的。領導者要在千變萬化的情態下掌握真實的信息、進行科學的判斷,作出正確的決策,離不開三條要津:“過程跟蹤”、“節點控制”和“里程碑考覈”。
遇到問題,我們反對當“回頭幹部”(彙報時回頭問下級),經常去一線瞭解情況。近4年時間裏,我們跑遍了承擔任務的各個主要單位,避免了技術官僚的傾向。
節點控制,相當於學生的階段考試。每個分系統完成後,都要全面審定它的指標和質量情況,達標者放行,未達標者要“補考”。工程就是以這些量變的積累達到質變的飛躍。
里程碑考覈,指的是前一階段向後一階段升級時進行的考覈,考覈的是它對整個工程目標接近的程度。
“過程跟蹤”、“節點控制”和“里程碑考覈”並不僅僅是工程最高管理者的事,它們已滲進了各級管理者的工作日程。探月工程依靠各級動態的、跟蹤的、主動的管理,做到了最大限度地消除各種隱患。
質量建造:指標有依據、設計有規範、驗證有標準、過程零缺陷
質量是設計進去、生產出來、驗證表現、運行實現的。在探月工程中我們構建了“質量建造”體系,並貫徹到工程實踐中,突破並掌握了一大批具有自主知識產權的核心技術和關鍵技術,保證了產品和系統的高質量高可靠。
“質量建造”最基本的要素就是指標有依據、設計有規範、驗證有標準,必須做到全過程零缺陷。
“質量建造”離不開高素質的人才隊伍。在探月工程中,老一代航天科技工作者精心指導工程的頂層規劃和設計,中青年業務骨幹勇挑重擔,涌現了一大批年輕有爲的深空探測技術人才、科學人才和重大工程的管理人才。
“質量建造”不能喊在嘴上、貼在牆上、寫在文件上,而要落實在行動上。我們還開展了大量質量“舉一反三”的活動,經常對照發生在別的單位、別人身上的問題,檢查自己的不足,藉助外力苦練內功,做到了變事後處理爲事前預防,變被動整治爲主動改進。
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