對(duì)話何宇總指揮丨跨世紀(jì)的神舟團(tuán)隊(duì),努力永遠(yuǎn)在路上
2023年5月30日9時(shí)31分,由航天科技集團(tuán)五院(以下簡(jiǎn)稱五院)抓總研制的神舟十六號(hào)載人飛船,在長(zhǎng)征二號(hào)F遙十六運(yùn)載火箭的托舉下順利升空。當(dāng)天16時(shí)29分,飛船成功對(duì)接于空間站天和核心艙徑向端口。
從神舟一號(hào)到神舟十六號(hào),神舟團(tuán)隊(duì)一次又一次交出了優(yōu)異的答卷。近日,載人飛船系統(tǒng)總指揮何宇做客中國(guó)航天報(bào)《獨(dú)家對(duì)話“兩總”》系列報(bào)道,講述這支跨世紀(jì)的神舟團(tuán)隊(duì)的成長(zhǎng)故事。
何宇 載人飛船系統(tǒng)總指揮:
從神舟一號(hào)到神舟十一號(hào)的突破創(chuàng)新、闖關(guān)奪隘,再到神舟十二號(hào)到十五號(hào)的組批研制、高質(zhì)量高效率完成空間站建造階段任務(wù),再到神舟十六號(hào)的接力騰飛、完美對(duì)接,神舟飛船一次又一次交出了優(yōu)異的答卷。20多年過(guò)去了,作為載人航天工程“最老的型號(hào)”,神舟飛船剛剛步入青壯年,恰是風(fēng)華正茂。
現(xiàn)在中國(guó)空間站建成了,一支跨世紀(jì)的研制隊(duì)伍也隨之成長(zhǎng)起來(lái),對(duì)我們團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō),加強(qiáng)人才培養(yǎng),傳承載人航天精神和神舟文化,仍然是當(dāng)前工作重點(diǎn),我有責(zé)任感,也有緊迫感。
設(shè)計(jì)最可靠的“生命之舟” 神舟飛船有一個(gè)美譽(yù),叫“生命之舟”。 載人航天,人命關(guān)天。作為目前我國(guó)唯一一型載人天地往返航天器,神舟飛船可靠性安全性要求最高,工作標(biāo)準(zhǔn)要求最高。 從歷史上看,國(guó)際上的航天災(zāi)難沒有發(fā)生在在軌飛行段的,都是發(fā)生在上升段或返回再入過(guò)程中,規(guī)律有其必然的技術(shù)原因。在我看來(lái),神舟飛船研制的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和要求,怎么高、怎么嚴(yán)都不為過(guò)。 從事載人航天工作以來(lái),最難忘的是神舟四號(hào)飛船進(jìn)艙測(cè)試,讓我更深刻地體會(huì)到飛船的技術(shù)復(fù)雜和高可靠要求。載人航天器不是簡(jiǎn)單的“衛(wèi)星+載人環(huán)境=飛船”,而是一體化設(shè)計(jì)出來(lái)的完整系統(tǒng),這也成為我們后續(xù)設(shè)計(jì)載人航天器的設(shè)計(jì)理念。 具體來(lái)說(shuō),從控制角度而言,神舟飛船除了自動(dòng)控制外,還有十分復(fù)雜的手動(dòng)控制系統(tǒng),自動(dòng)控制和手動(dòng)控制是“1+1=1”的關(guān)系,其目的都是控制載人飛船完成各種操作。在專業(yè)角度,神舟飛船是機(jī)、電、熱、氣、液緊耦合的航天器,牽一發(fā)而動(dòng)全身。從確保航天員在軌執(zhí)行任務(wù)的角度來(lái)看,神舟飛船的設(shè)計(jì)要與航天員工作和生活匹配協(xié)調(diào),確保航天員在軌飛行的每一項(xiàng)指令、每一個(gè)功能都是安全可靠的。 作為航天員往返天地的交通工具,神舟飛船的舒適性也至關(guān)重要。從神舟四號(hào)開始,團(tuán)隊(duì)就對(duì)人機(jī)界面進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)并不斷完善。經(jīng)過(guò)20余年的不斷磨合和悉心付出,神舟飛船目前的狀態(tài)已經(jīng)可以滿足航天員各項(xiàng)任務(wù)要求以及舒適性要求。 如今,神舟團(tuán)隊(duì)對(duì)提高飛船舒適度有更高層面的追求——通過(guò)優(yōu)化方案來(lái)提高航天員整體飛行體驗(yàn)??臻g站建造階段的快速交會(huì)對(duì)接、快速返回就是典型的例子。 “設(shè)計(jì)正確不代表產(chǎn)品生產(chǎn)合格”,從神舟飛船首飛至今,神舟團(tuán)隊(duì)始終嚴(yán)格落實(shí)產(chǎn)保要求,堅(jiān)持“一次做對(duì)”的理念:100分才是合格,要將100分工作標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)到每次準(zhǔn)備、每項(xiàng)判讀、每個(gè)試驗(yàn)中?!八牟椤?、“三比”、“三性”、首飛“十個(gè)最”標(biāo)準(zhǔn)等管理理念,均由神舟飛船團(tuán)隊(duì)率先提出。 為有效防控風(fēng)險(xiǎn),神舟團(tuán)隊(duì)按照“四查”的維度去檢查每項(xiàng)工作的準(zhǔn)備情況,即查崗位、查文件、查人員對(duì)文件掌握情況、查地面設(shè)備狀態(tài)。 針對(duì)數(shù)據(jù)判讀,神舟團(tuán)隊(duì)升級(jí)為“三比”,即縱向比、橫向比、關(guān)聯(lián)比,縱向比能通過(guò)長(zhǎng)期比對(duì),發(fā)現(xiàn)緩慢發(fā)生的數(shù)據(jù)漂移;橫向比能通過(guò)比對(duì)多個(gè)參數(shù),得到真實(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù);關(guān)聯(lián)比能通過(guò)因果結(jié)合的比較方法,既判數(shù)據(jù)又判數(shù)據(jù)變化的原因。同時(shí),將測(cè)試覆蓋分析升級(jí)為測(cè)試“三性”分析,即覆蓋性、有效性、充分性,覆蓋性是指覆蓋產(chǎn)品所有功能,有效性是指試驗(yàn)的環(huán)境條件必須能夠反映在軌的真實(shí)狀態(tài),充分性是指試驗(yàn)的強(qiáng)度必須做到位。 團(tuán)隊(duì)始終秉持首飛“十個(gè)最”標(biāo)準(zhǔn),即思想意識(shí)最重視、崗位人員最齊備、設(shè)計(jì)驗(yàn)證最覆蓋、現(xiàn)場(chǎng)操作最精心、接口閉合最落實(shí)、異常疑點(diǎn)最敏感、流程執(zhí)行最嚴(yán)格、預(yù)案準(zhǔn)備最充分、風(fēng)險(xiǎn)管控最全面、組織保障最到位,切實(shí)做到高標(biāo)準(zhǔn)完成各項(xiàng)工作,全力以赴奪取任務(wù)圓滿成功。 此外,神舟團(tuán)隊(duì)對(duì)外協(xié)單位“幫帶管扶評(píng)”,手把手去教、手把手去帶,力求在單機(jī)層面實(shí)現(xiàn)優(yōu)選、優(yōu)配、優(yōu)用,督促供應(yīng)商提高生產(chǎn)水平、保持長(zhǎng)期高水平運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。 ▲ 何宇和同事在工作中 讓神舟飛船生命力不斷延伸 回顧過(guò)去,神舟飛船創(chuàng)造了中國(guó)航天史上一個(gè)又一個(gè)“第一”。 神舟七號(hào)首次在軌釋放了小衛(wèi)星;載人航天三大基本技術(shù)中,載人天地往返和出艙活動(dòng)技術(shù)由神舟飛船獨(dú)立突破掌握,交會(huì)對(duì)接技術(shù)以神舟飛船為主突破掌握;我國(guó)第一個(gè)利用國(guó)際通信衛(wèi)星開展數(shù)據(jù)中繼試驗(yàn)的型號(hào),是神舟飛船;我國(guó)天鏈中繼系統(tǒng)的第一個(gè)用戶,是神舟飛船;我國(guó)第一個(gè)安裝艙外攝像機(jī)的航天器,也是神舟飛船。 進(jìn)入空間站階段,團(tuán)隊(duì)仍不斷推動(dòng)飛船升級(jí)換代。創(chuàng)新,正在讓神舟飛船的生命力不斷延伸。從技術(shù)上講,神舟飛船在前期交會(huì)對(duì)接返回模式基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了快速交會(huì)對(duì)接,周期由兩天縮短到6.5小時(shí);實(shí)現(xiàn)了5圈快速返回,返回時(shí)間由一天縮短到幾小時(shí)。 從管理上講,神舟飛船團(tuán)隊(duì)通過(guò)流程優(yōu)化,將以前50多天一艘飛船的發(fā)射場(chǎng)測(cè)發(fā)流程壓縮到40多天完成兩艘飛船發(fā)射場(chǎng)工作。 從測(cè)試模式上講,神舟飛船從神舟十號(hào)開始啟動(dòng)自動(dòng)化測(cè)試工作,是載人航天型號(hào)中第一個(gè)引入自動(dòng)化測(cè)試模式的。經(jīng)過(guò)10年努力,到神舟十二號(hào)已經(jīng)全面采用自動(dòng)化測(cè)試、遠(yuǎn)程測(cè)試,效益可觀,人員壓縮2/3,測(cè)試進(jìn)度也顯著加快。 目前,在神舟飛船發(fā)射前,發(fā)射場(chǎng)測(cè)發(fā)大廳的測(cè)試臺(tái)上,有發(fā)射場(chǎng)待命飛船的測(cè)試數(shù)據(jù),有北京廠房里后續(xù)飛船的測(cè)試數(shù)據(jù),還有在軌飛船的飛行數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了云測(cè)試、云飛控,人力資源分配更加靈活。 從老一輩到現(xiàn)在,神舟飛船乃至載人航天對(duì)創(chuàng)新的觀點(diǎn)是,不會(huì)追求局部的先進(jìn)性而犧牲系統(tǒng)的先進(jìn)性。我對(duì)創(chuàng)新持務(wù)實(shí)的態(tài)度,通過(guò)創(chuàng)新得到的結(jié)果要在工程中實(shí)用、好用、長(zhǎng)期用,要為型號(hào)服務(wù),為延續(xù)飛船生命力服務(wù),要為實(shí)現(xiàn)“三高”全面發(fā)展而創(chuàng)新。 放眼未來(lái),神舟飛船的升級(jí)換代主要瞄準(zhǔn)4個(gè)方面: 一是提升載荷上下行的能力,特別是載荷下行能力。中國(guó)空間站具有強(qiáng)大的在軌試驗(yàn)?zāi)芰?,進(jìn)入運(yùn)營(yíng)階段,將會(huì)產(chǎn)生大量需要返回地面的在軌實(shí)驗(yàn)的樣品。目前,只有神舟飛船具備攜帶樣品返回地面的能力,神舟飛船下行載荷能力,可能直接制約著在空間站開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)的成果生成。在不久的將來(lái),我們下行能力可能要提升到現(xiàn)在的兩倍以上。 二是提升航天員乘坐的舒適性。到空間站建造階段,神舟飛船實(shí)現(xiàn)了快速交會(huì)對(duì)接、快速返回,這最直接的影響就是,航天員乘坐的舒適性大大提高。后續(xù),神舟飛船還將繼續(xù)在提升舒適性方面創(chuàng)新優(yōu)化。 三是提高產(chǎn)品可靠性。哪些環(huán)節(jié)可靠性、健壯性還能進(jìn)一步提升?這是神舟團(tuán)隊(duì)每名隊(duì)員盡己所能不斷思考、深度挖潛的重點(diǎn),提升神舟飛船可靠性、健壯性永遠(yuǎn)在路上。 四是拓展神舟飛船的用途。期待有一天,神舟飛船能夠衍生出新型神舟貨運(yùn)飛船,專門運(yùn)送由空間站到地面的實(shí)驗(yàn)載荷。衍生出的神舟貨運(yùn)飛船,可以沿用現(xiàn)有的廠房、地面工裝、測(cè)試設(shè)備,飛行方案只需在載人飛船基礎(chǔ)上做減法,還可以將載人飛船返回艙里的設(shè)備進(jìn)行再利用。這既為國(guó)家節(jié)約成本,也大大增加我國(guó)天地貨物物流交換的能力和選擇。 空間站建造階段的神舟飛船 神舟飛船是我國(guó)歷史最悠久的載人飛船,研制飛船的出發(fā)點(diǎn)就是建造中國(guó)空間站。飛船的能力和中國(guó)空間站的規(guī)模體量相匹配,在空間站階段,載人飛船任務(wù)呈現(xiàn)出高密度、常態(tài)化、多樣化等特點(diǎn)。以2022年為例,神舟飛船按計(jì)劃執(zhí)行了兩船次返回、兩船次發(fā)射和交會(huì)對(duì)接、三船次應(yīng)急救援待命,涉及神舟十三號(hào)至神舟十六號(hào)共4艘載人飛船,同時(shí)并行開展神舟十七號(hào)、神舟十八號(hào)地面研制工作。 在如此高密度的任務(wù)下,如何高質(zhì)量保證成功、高效率完成任務(wù)?這是我們隊(duì)伍進(jìn)行的首要工作。神舟飛船開啟組批研制模式,建立起多艘載人飛船并行研制、發(fā)射、???、返回及在軌管理體系,從流程優(yōu)化、技術(shù)升級(jí)等方面共同發(fā)力實(shí)現(xiàn)“三高”全面發(fā)展。 “一切通過(guò)總體,一切通過(guò)試驗(yàn)”是保證成功的法寶。一切通過(guò)總體,能保證工作的系統(tǒng)性、全面性、閉環(huán);一切通過(guò)試驗(yàn),能夠暴露產(chǎn)品的各種缺陷。 例如,空間站系統(tǒng)于2020年在天津開展了五艙聯(lián)試,驗(yàn)證空間站組合體的各飛行器之間接口的協(xié)調(diào)性。盡管神舟八號(hào)就突破并掌握了交會(huì)對(duì)接技術(shù),但考慮到空間站的體量、表面特性、EMC環(huán)境和以前的空間實(shí)驗(yàn)室相比有很大變化,我們團(tuán)隊(duì)在天津還專門做了交會(huì)對(duì)接綜合試驗(yàn)。 試驗(yàn)前,團(tuán)隊(duì)通過(guò)分析認(rèn)為飛船和空間站對(duì)接過(guò)程中,在某個(gè)距離會(huì)產(chǎn)生無(wú)線通信的多徑效應(yīng),干擾數(shù)據(jù)接收。隨后,通過(guò)詳細(xì)的仿真又排除了這種可能,分析應(yīng)該不會(huì)產(chǎn)生多徑現(xiàn)象。為了充分保證準(zhǔn)確性,最后還是通過(guò)交會(huì)對(duì)接綜合試驗(yàn)1:1驗(yàn)證了仿真結(jié)果,結(jié)果證明不會(huì)產(chǎn)生多徑現(xiàn)象。前面兩輪仿真,一輪說(shuō)有,一輪說(shuō)沒有,最后通過(guò)試驗(yàn)證明確實(shí)沒有,團(tuán)隊(duì)才放心。 保證連續(xù)成功,要通過(guò)科學(xué)管理提高能力。神舟團(tuán)隊(duì)嚴(yán)格落實(shí)產(chǎn)品保證要求,系統(tǒng)性提升產(chǎn)品質(zhì)量;嚴(yán)格落實(shí)五院“22條”要求,規(guī)范每名隊(duì)員的行為等等。神舟飛船隊(duì)伍對(duì)總體提出了專門要求,即重點(diǎn)、落實(shí)、敏感、溝通、推動(dòng)。工作要抓重點(diǎn)、抓落實(shí),保持高度敏感并及時(shí)識(shí)別風(fēng)險(xiǎn),要加強(qiáng)對(duì)上下左右溝通,把一切工作向前推動(dòng),“做工作的發(fā)動(dòng)機(jī),而不是攪拌機(jī)”。同時(shí),大家堅(jiān)持吃透技術(shù),不留疑點(diǎn),堅(jiān)持100分工作標(biāo)準(zhǔn),扎實(shí)做好每項(xiàng)工作。這都是我們保證成功、保證連續(xù)成功的方法手段。 在高密度任務(wù)形勢(shì)下取得成功,要通過(guò)流程優(yōu)化、技術(shù)升級(jí)提高效率。以測(cè)試工作為例,神舟飛船包含的產(chǎn)品有600余臺(tái)套,比很多型號(hào)多一倍以上。為提高測(cè)試效率,神舟團(tuán)隊(duì)積極推動(dòng)數(shù)字化發(fā)展,采取自動(dòng)化測(cè)試和遠(yuǎn)程測(cè)試相結(jié)合的方式,逐步打通了型號(hào)間、地域間的測(cè)試藩籬,實(shí)現(xiàn)了人員、數(shù)據(jù)的跨地域跨型號(hào)云共享,切實(shí)提升了飛船批產(chǎn)測(cè)試能力和效率。 10多年前,我曾說(shuō),要讓神舟飛船由產(chǎn)品變?yōu)槌善?,最后成為精品。我們總希望一批比一批做得更好,希望充分吸取上一批次的?jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),特別是教訓(xùn),真正做到零缺陷零故障。如今神舟團(tuán)隊(duì)從隊(duì)伍到機(jī)制、流程,都在系統(tǒng)地進(jìn)行再優(yōu)化,從各個(gè)層面提升保證成功的能力。我們?nèi)栽谂ιa(chǎn)精品,努力永遠(yuǎn)在路上。 一支跨世紀(jì)的 載人航天研制隊(duì)伍 特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗、特別能攻關(guān)、特別能奉獻(xiàn),是神舟團(tuán)隊(duì)的真實(shí)寫照。 我在1994年入職五院總體部載人飛船總體室時(shí),恰恰是載人航天起步階段。那時(shí)研究室剛組建兩年,載人飛船研制難度大,執(zhí)行任務(wù)要等七八年,同時(shí)又趕上下海潮,年輕人和中生代流失嚴(yán)重。團(tuán)隊(duì)中大多都是白發(fā)蒼蒼的老同志和我們這些初出茅廬的大學(xué)生,人才“青黃不接”,起步艱難。 從那時(shí)起,我的領(lǐng)導(dǎo)帶領(lǐng)我們團(tuán)隊(duì)咬緊牙關(guān)練內(nèi)功,一是壓擔(dān)子,二是傳幫帶、傾囊相授,三是高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求,從各個(gè)方面提升能力。對(duì)總體人員的要求就是三字:?jiǎn)柌坏?。要求我們?duì)所有的狀態(tài)都要如數(shù)家珍、百問(wèn)不倒,甚至?xí)?wèn)到單機(jī)元器件一層。這樣的高要求也是我們苦練內(nèi)力的動(dòng)力。 我們這一代總體雖然很辛苦,但是也很幸運(yùn)。在那樣一個(gè)艱苦創(chuàng)業(yè)的年代,從上至下、年老年少,都拿出全部的氣力去努力工作。每一位前輩都是我的老師,都很熱心地教過(guò)我本領(lǐng)。甚至在我剛?cè)肼殨r(shí),總師戚發(fā)軔院士還翻閱過(guò)我的筆記本,說(shuō)“何宇字寫得一般,但是內(nèi)容記得還挺詳細(xì)挺工整”。 載人航天工程立項(xiàng)至今,這支跨世紀(jì)的研制隊(duì)伍在奮斗中孕育并時(shí)刻踐行載人航天精神,取得了神舟飛船從無(wú)到有、創(chuàng)新突破、圓滿完成空間站建造任務(wù)的非凡成就。 30多年來(lái),環(huán)境發(fā)生了天翻地覆的變化,如今帶隊(duì)伍的條件得天獨(dú)厚。 我第一次執(zhí)行發(fā)射任務(wù)是參加工作8年以后,發(fā)射神舟四號(hào)飛船?,F(xiàn)在隨著任務(wù)的高密度開展,新畢業(yè)的大學(xué)生在一年之內(nèi)既可以全程參加一次發(fā)射場(chǎng)工作、參加一次全程飛控,還可以參加一次全程回收,而且每年都有這樣的機(jī)會(huì)。我們團(tuán)隊(duì)的肖雪迪畢業(yè)兩年多,如今已經(jīng)是“長(zhǎng)城崗”飛控指揮,成長(zhǎng)非???。 最好的課堂在工程一線,最好的教材是日常工作,最生動(dòng)的思想教育時(shí)機(jī)就在發(fā)射時(shí)刻和返回再入時(shí)刻。 當(dāng)待發(fā)段0號(hào)指揮喊發(fā)射倒計(jì)時(shí)的時(shí)候,當(dāng)返回之前飛船再入大氣層開始燒蝕變成一個(gè)火球的時(shí)候,人對(duì)工作能夠真正產(chǎn)生敬畏之心,任何一個(gè)人都會(huì)深深反思“我的工作是否做到位了?” 高標(biāo)準(zhǔn)的要求,使神舟團(tuán)隊(duì)不斷在錘煉中成長(zhǎng)、成熟起來(lái)。神舟團(tuán)隊(duì)每名隊(duì)員都是可敬可愛的,大家專業(yè)技術(shù)扎實(shí)、工作嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、持之以恒艱辛付出,對(duì)成功有著熱切的期望、有效的方法和充分的信心,并用一次次連續(xù)成功推動(dòng)事業(yè)向前發(fā)展。