神舟巡天备忘录•幕后英雄篇

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“神舟”飞天,众人托举。航天英雄身后,有着无数默默无闻的幕后英雄。直接参与载人航天工程研制工作的科研工作者有数十万。他们的心血,凝结在了运载火箭20多万个零部件上;凝结在了火箭和飞船等上天产品12万多个元器件上;凝结在了飞船系统那70多万条软件语句上……

王霞:巾帼不让须眉

神舟六号一飞冲天。

当人们在大声欢呼,欢庆胜利的时候,北京航天飞行控制中心计算机主机房内一位30出头,长相文静、娟秀的女高工吸引了记者的视线,她没有溶入到欢庆的人群中,只是一个人静静地坐在曾伴随着她走过了“神一”到“神六”的老朋友———计算机前,思考着什么。

看似柔弱的她,骨子里却透着一种让人敬佩的刚强。她就是被大家称为“网络专家”的北京航天飞行控制中心指控室副主任王霞。

每次航天发射任务中,从各测控站(船)的实时数据都将源源不断地汇集到北京航天飞行控制中心,先由这里的计算机网络系统进行处理和交换后,再传输到指控大厅,为首长和专家作出指挥决策提供可靠依据。王霞就是担负这项任务技术人员中的一位重量级人物。

这位1996年从国防科技大学毕业的硕士研究生,怀着对航天事业的热爱,带着自己的梦想来到了这片她梦寐以求的土地。

在这次“神六”任务中,为了整个硬件平台的平稳可靠,她结合在试验任务中暴露出来的一些问题,有针对性地进行了课题研究和软件开发,从此没有了周末,她主动请缨参加定岗定位,连续加班加点,一干就是一个通宵,平均每天工作16小时以上。年幼的孩子也因无暇照料被送到母亲那里。

一分耕耘一分收获。仅在2000年,她就获得了3项科技成果进步奖。这些科技新成果都在历次“神舟”号飞船试验任务中得到运用,并发挥了积极的作用。

郭保新:我是0号

“0”号指挥员是发射场调度指挥的关键岗位,发射指挥的所有口令都将由他下达。口令好喊下达却难,“0”号指挥员需要掌握发射场、火箭、飞船等各个系统的知识,具备全面指挥协调的能力。

“各号注意,我是0号,1分钟准备。”10月12日凌晨8时59分,郭保新那洪亮有力的声音在发射场上空响起。

作为一站之长,郭保新统管发射场的数千台设备,近千个岗位的人员,压力之大,可见一斑。

“0是数字的起点,因此它可以是最大的,作为0号,我的责任也最大。”郭保新快人快语。

郭保新当过火箭仪器舱的操作手,担任过火箭控制指挥,亲手为数颗卫星发射摁下点火按钮,并参加了载人航天发射场总体方案的论证。载人航天发射场首次合练时,郭保新以无可替代的指挥经历和良好素质,被确定为载人航天发射任务的0号指挥员。

这次任务,郭保新又是第一个住到阵地的人,任务结束后,他又是最后一个离开阵地的人。

“10、9、8、7……”郭保新的声音一如既往地沉稳。

“0也表示没有,作为0号,就是要保证火箭、飞船不带任何质量隐患上天。”郭保新语如截铁。

火箭的质量控制对发射的成败生死攸关。以前,郭保新为严格落实责任制,规定一岗每完成一项测试项目后,能不能往下进行,系统指挥员、设计师、主管领导必须“签字画押”才能放行。这次发射,郭保新又出新招,规定“双岗”制。一岗由发射测试站科技人员担任,具体完成各项操作,二岗由各试验队技术人员担任,负责复检复查。9月上旬,技术员王海涛就发现了一个重大错误,火线荣立二等功。

“点火!”“起飞!”“神舟六号”如同一个遵守纪律的好兵,闻令而行,直刺苍穹。

“0既是终点又是起点,对我来讲,每一次发射都是一次新的点火起飞。”郭保新诚恳至极。

祝开建:在太空铺高速路

在地面上为车辆铺路,看得见,摸得着,不算难事。但要在浩渺无际的太空为飞船运行铺出一条安全通道,并时时远程监视飞船是否在这条通道上老老实实地运行可就不是件容易的事。

“轨道的测量与计算的人就是为飞船在太空铺路的人。”在轨道计算专业已经小有名气的工程师祝开建,虽然不到30岁,对自己专业的理解却相当透彻。

在“神六”任务中,这个毕业仅有4年的研究生,就担纲承接了飞船上升段外测数据的计算和监视、外测数据处理、初轨计算、轨道选优等上升段轨道支持等一系列重要的工作。

今年10月12日上午,“神六”发射升空入轨后,要求地面测控系统在10分钟之内计算出飞船入轨点参数。飞船是否发射成功,进入预定轨道,全靠这组初始轨道计算结果来判定。西安卫星测控中心上上下下的人们都在等待着计算结果。发射中心和北京中心也在等着用这个计算结果来做比对和验证。此刻,千钧压力都落在祝开建的肩上。只见他在密密麻麻的数据堆里轻巧地操作计算机软件程序,从容地进行着快速运算处理。只用3分多钟,他就报出飞船初始轨道根数,发往各中心,经过验证,轨道计算非常精确。

值得一提的是,今年6月,神舟六号飞船进行联调测试,祝开建对各测控电站送来的数据进行处理计算的过程中,凭着几次参加飞船轨道计算的经验,他发现正在进行上升段跟踪的某测控站传来的轨道测量数据存在偏差。如果采用测量有偏差的数据完成轨道计算,其结果与实际轨道必然有相当大的误差。

怎么办?

情急之下,他迅速调用了另外一个也可以在同一弧段跟踪到飞船的备用测控站数据,输入运算程序,计算出来的轨道非常精确。

针对这个偶然误差,祝开建进行了大量扩展式思维,一下新推算出三、四套故障预案。把任务时可能出现的各种意外情况全都设想到了。在随后进行的十多次联调与仿真演练中,再没有出现任何临时应对的紧急情况,从而把故障风险降到最低。

肖龙:我的代号是“北京”

这是一次引人注目的发射。“飞船发射进入1分钟准备。”

此时,北京航天指挥控制中心大厅里,宏亮准确的报告声此起彼伏,整个大厅呈现着大战前的紧张气氛。

“我是北京!”代号“北京”的控制中心总调度肖龙,洪亮、干脆的声音在大厅回荡,他用声音,连接着北京与西北发射基地和分布在世界各地的测控站(船)的消息。

“9,8,7,6,5……”“点火!”“起飞!”神舟六号飞船拔地而起,直刺苍穹。

“代号北京”的肖龙虽说是第一次坐在总调度的位子上,却异常镇静。他神情专注地注视着飞船运行的轨道,一次次准确地发出各种调度口令。

载人航天,人命关天。总调度是一个特殊的岗位,它要求肖龙必须对载人航天飞行任务全系统、全时段、全过程成竹在胸,并时刻保持清晰的头脑、敏捷的反应和过硬的心理素质。一旦遇到异常情况,他要迅速判断和准确领会专家组的决策和意图,甚至紧急做出决断,果断下达指令,不容丝毫差错。

为了圆满完成神舟六号任务,肖龙和调度组的其他6名成员艰苦备战。

功夫不负有心人。10月17日凌晨4时18分,眼中布满血丝的肖龙向航天员发出了最后一道口令,飞船安全着陆后,整个大厅沸腾了。而肖龙却只能抑制住激动,继续沉着地调度搜救工作。

“神六”115小时32分钟的太空飞行,“完美”是精练的概括。同样,“完美”也是肖龙和整个调度组工作的总结。但他却说:“我只是一名代号‘北京’的总调度员。成功属于整个航天人集体。五天高度紧张的工作的确累,但很值!作为中国航天人才代际跨越中的年轻一员是极其幸运的。”

张智斌:落点“神算子”

在轨道控制技术上,西安卫星测控中心的张智斌有股不达尖锋不罢休的钻劲儿。

运用折算气象风修正量来预报飞船落点,在神舟五号飞船返回控制中应运,使预报落点精度有了质的飞跃。但张智斌凭着技术直觉,认定这个方法在预报精度上一定还有提升的空间。今年7月,西安暑热难当的季节,他把自己拴在了办公室,虽然单位离家不到5公里,在进行软件改进的近两个月时间,没有回过一次家。他把“神一”到“神五”几次飞船落地前十公里气象风实测数据全部找出来,反复进行分析、模算。果然从中发现了一个重要的规律:飞船返回舱在5、6公里时,根据气象风修正量折算出的预报落点与实际落点误差最小。找到了这个特征点,张智斌很快重建了一个新的数学模型,不仅可以使原来的预报落点精度由“神五”时的1公里提高到500米以内,同时,还实现了多目标落点同时预报。

改进后的落点预报软件应用于“神六”飞船任务,预报出的落点与实际落点误差只有280米,确保搜救人员第一时间赶到飞船落地位置,迎接航天员及时出舱。同时,对降落伞、飞船抛掉的大底等大小近十件散落物的落点都作出了精确预报,引导搜救队在茫茫草原快速找齐了所有散落物,提高了着陆场系统现场完成救援与处置的效率。

所有与张智斌有过技术合作的人都说他天份过人,制作的软件天衣无缝,简直就是一件完美的工艺品。但张智斌自己并不觉得。用他的话说,哪里有什么天份,只不过是自己一钻进测控软件就特兴奋,几天几夜不睡都行。

李远平:直接瞄准落区

今年10月16日凌晨2点多,神舟六号飞船快运行到第61圈时,关于一项重大测控事件:第二次轨道维持还要不要按计划进行的技术讨论如火如荼。由各单位技术专家组成的飞行控制组出现了两种不同意见。是否进行二次轨道维持,专家们把征求意见的目光投向西安中心总体技术人员。

还有两个多小时就到进行轨道维持的时间点了,情况紧急,西安中心的这一票投给谁,对下一步轨控策略的选择是否正确、飞船能否按计划顺利实施回收至关重要。

关键时刻,西安卫星测控中心负责神舟六号飞船总体技术方案制订的年轻高级工程师李远平,凭着对任务状态的熟悉,很快根据最新的空间环境参数对飞船轨道衰减进行了预测。他发现地磁活动指数和太阳辐射流量等数值非常小,太空环境极其平静,对飞船轨道的影响比预计要小得多。按照估算结果,李远平非常果断地得出了结论:飞船不需要实施第二次轨道维持就可以直接瞄准落区,控制返回。

由于参数确凿,李远平的意见很快被飞控组采纳,决策层取消了第二次轨道维持。17日凌晨,神舟六号飞船按地面返回控制策略,准确返回预定落区。只有30出头的李远平在高手林立的技术圈里再露锋芒。

为确保实现对“神六”关键测控弧段实施100%覆盖,在进行S频段测控网布局时,他在充分分析飞船以及不同卫星的轨道特点、测控需求的情况下,创造性地设计了多任务测控网资源调度的数学模型,使测控网资源分配计划可自动化生成,极大提高了工作效率。

万凯:大洋测控第一“捕”

北京时间2005年10月12日清晨5点,远望一号船测控主操作手万凯走进测控机房。这天,他将在这里拉开四船三大洋上接力测控“神舟”六号飞船的序幕。

走上操作台,万凯最后一次对上千个测控设备接口、机械螺丝进行细致地检查、加固,打开数据记录本,翻看着那些他早已烂熟于心的上百条测控数据,等待着任务时刻的来临。作为大洋测控接力的第一棒,万凯深知对整个远望号测量船队来说意味着什么。为此,他在工作后的这四年里做足了功课。

一次,远望一号船执行某型号卫星海上测控任务出航前夕。统一测控系统天线控制单元突然死机,虽然断断续续重启后能够正常工作,但若在实战中出现这个故障,将会直接导致天线工作瘫痪,后果不堪设想。而此时,船即将出海执行任务,设备返所检修已来不及。情况危急!万凯主动请缨。他经过认真排查,判断故障为元器件老化所致,并准确定位在ACU工控机主板上。新的备板买来了,他又放弃出航前休息时间,加班加点对新板进行了两天的考机测试,保证了设备以最佳性能参加实战。

伺服系统信号电缆复杂、转接部位多、固定螺丝散,加上船舶设备的特殊性,每次航渡到达任务海区后都有电缆螺钉松动现象。对此,万凯从不抱侥幸心理,而是不厌其烦地检查到每一个螺丝,每次任务下来,重新紧固的螺丝不下400个。几年来,他共解决了10多起设备问题。

北京时间10月12日9时9分,屏幕突然闪现一个亮点,万凯迅速查看设备数据,排除镜面反射干扰因素,准确判断这就是目标,双手稳健地操控着方位、俯仰手轮,将亮点拉入示波器中心位置牢牢锁住。所有动作一气呵成,近乎完美。“主天线自动跟踪成功!”万凯响亮的声音一如既往地沉稳。“双捕成功,稳定跟踪!”万凯深深地呼了一口气,机房里骤然响起热烈的掌声。

芦志峰:波峰浪谷锁“神六”

北京时间10月17日3时41分。“长江三号发现目标!”“长江三号双向捕获!”“调姿开始!”“调姿到位!”

“制动点火开始!”“制动点火结束!”飞船由运行轨道准确进入返回轨道,开始飞向地球……

“成功了!”随着远望三号船统一测控系统机房里的这一声欢呼,测控天线主操作手芦志峰眼中的泪水夺眶而出。

作为三号船的最前沿“哨位”,芦志峰清楚地知道他的一举一动决定着三号船整个海上测控行动的成败。就在任务实战前夕,他还上演了一幕紧急排除故障的惊险镜头。

那天,远望三号船测控机房里各项联调测试正在紧张进行。“快看,电机电流偏大!”芦志峰的心陡然一紧,还来不及细想,一连串的报告声又响起来。“报告,电流又开始抖动!”“不好,天线也在抖动!”

短短几十秒,竟接连出现三种异常现象,芦志峰和岗位人员迅速展开排查。凭借丰富的经验和默契的配合,很快,“症状”找到了,是测控系统模拟引导单元出现的异常情况。为了排除故障,芦志峰登上距离甲板20米高的天线,对100余个接口逐一进行测试、检查。终于发现故障是由于模引旋变输出不稳定引起的,他立刻更换了部分零件,经过长达8个小时的艰苦奋战,隐患彻底清除。

如今,实战打响。

北京时间10月17日。南大西洋某海域。“神舟”六号飞船围绕地球运行第76圈次的飞行终于来临。

“天线指向等待点。”只见他看了一眼船的航向和飞船出地平线的方位,迅速计算,调整了天线的方位和仰角,右手握着操纵杆,自如地把天线的方位对准飞船飞来的方向。

“各号注意,一分钟准备。”芦志峰再次按照飞船理论数据对天线的方向进行微微调整。

“330发现目标!”杂乱无章地闪烁的两条绿色丝带迅即变成两个如焦聚般的亮点呈现在显示屏中央,两旁的彩色显示管立即亮起来并上下起伏波动。这一切表明,“神六”被芦志峰牵住了……

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