總指揮兼總設(shè)計(jì)師王家勝
在中國(guó)某新型衛(wèi)星總指揮兼總設(shè)計(jì)師王家勝40多年的航天事業(yè)生涯中,有3項(xiàng)衛(wèi)星任務(wù)對(duì)他來(lái)說(shuō)有著非常重要的意義,分別是東方紅-3、中星某衛(wèi)星和某新型衛(wèi)星。在執(zhí)行這3項(xiàng)衛(wèi)星任務(wù)過(guò)程中,王家勝逐漸沉淀出對(duì)航天事業(yè)和工作的理解。成功才是硬道理,而嚴(yán)慎細(xì)實(shí)的航天工作作風(fēng)是保證成功的基礎(chǔ)。多年來(lái),嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致便是王家勝對(duì)自己始終如一的要求。
20世紀(jì)90年代初,東方紅-2衛(wèi)星的能力已不能滿足國(guó)家需要,東方紅-3擔(dān)負(fù)起了新一代通信衛(wèi)星的使命,在技術(shù)上有了很大跨越。包括王家勝在內(nèi)的研制人員由于經(jīng)驗(yàn)少,工作中需要付出很大心血。然而天有不測(cè)風(fēng)云,1994年,第1顆東方紅-3衛(wèi)星雖成功進(jìn)入太空,但很快出現(xiàn)故障,衛(wèi)星推進(jìn)劑發(fā)生滲漏。這一突如其來(lái)的狀況讓大家始料未及,時(shí)任東方紅-3衛(wèi)星副總設(shè)計(jì)師的王家勝和眾多研制人員立即進(jìn)入“戰(zhàn)斗”狀態(tài),分析、查找問(wèn)題源頭,試圖減少損失,挽回衛(wèi)星。事與愿違,盡管經(jīng)過(guò)1個(gè)月的全力搶救,但是衛(wèi)星還是宣布失效。這個(gè)消息對(duì)王家勝來(lái)說(shuō)是一個(gè)沉重打擊,使他感受到前所未有的壓力,同時(shí)也經(jīng)受了有生以來(lái)最為深刻的教訓(xùn)。
在東方紅-3衛(wèi)星搶救過(guò)程中,地面飛行控制中心通過(guò)遙測(cè)參數(shù)可以看到衛(wèi)星各部分溫度情況,溫度異常的部分就是故障所在,后來(lái)證實(shí)是推力器部分發(fā)生了滲漏。王家勝回憶說(shuō),當(dāng)時(shí)分析認(rèn)為,火箭發(fā)射階段某個(gè)推力器的管路受損造成滲漏,原本可支撐8年的推進(jìn)劑1個(gè)月間消耗殆盡。問(wèn)題緣由浮出水面,薄弱環(huán)節(jié)暴露出來(lái)。根據(jù)分析結(jié)果,在東方紅-3的02星研制中對(duì)推力器的設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn),并加強(qiáng)了試驗(yàn)驗(yàn)證。經(jīng)過(guò)3年再積蓄,又一顆東方紅-3衛(wèi)星升空,獲得全面成功。
“第一顆衛(wèi)星給我們留下了寶貴的經(jīng)驗(yàn),隊(duì)伍得到了鍛煉;對(duì)我自己而言感觸很深,航天工作必須細(xì)致,再細(xì)致!”王家勝感嘆道。從失敗中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),從教訓(xùn)中磨練自己。從某種意義上說(shuō),王家勝對(duì)航天嚴(yán)慎細(xì)實(shí)作風(fēng)的體會(huì)從那時(shí)起愈發(fā)深刻,也是從那時(shí)候起,對(duì)自己有了更嚴(yán)格的要求。7年副總設(shè)計(jì)師,14年總指揮兼總設(shè)計(jì)師的工作經(jīng)歷,多項(xiàng)任務(wù)經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)和思考都成為了深厚的積淀,形成了王家勝細(xì)致的工作作風(fēng),并延續(xù)至今。
在執(zhí)行中星某衛(wèi)星任務(wù)時(shí),王家勝已經(jīng)是總指揮和總設(shè)計(jì)師一肩挑,考慮事情也不僅限純技術(shù)問(wèn)題,嚴(yán)謹(jǐn)做事更成了王家勝的標(biāo)簽。至今,王家勝“嚴(yán)把技術(shù)關(guān),平臺(tái)巧減重”的故事還被大家津津樂(lè)道。
中國(guó)空間技術(shù)研究院院長(zhǎng)楊保華聽(tīng)取王家勝匯報(bào)發(fā)射場(chǎng)工作進(jìn)展
一般說(shuō)來(lái),衛(wèi)星由平臺(tái)和有效載荷兩部分組成。根據(jù)用戶要求,為了提升衛(wèi)星能力,載荷部分功能明顯增加,質(zhì)量也要相應(yīng)增加,而火箭發(fā)射載荷的質(zhì)量是有限的。為了保證火箭能正常發(fā)射,衛(wèi)星平臺(tái)必須在保證原有服務(wù)功能的前提下減重,即要設(shè)計(jì)出水平更高的衛(wèi)星來(lái)。這是當(dāng)時(shí)王家勝面臨的難題。衛(wèi)星平臺(tái)質(zhì)量必須減掉50kg,面對(duì)這個(gè)不得不解決的難題,王家勝采用了分解消化的辦法,把減重50kg的任務(wù)分配給不同分部,“超過(guò)規(guī)定指標(biāo)100kg,必須由總設(shè)計(jì)師批準(zhǔn)?!边@是王家勝給大家下達(dá)的命令。衛(wèi)星平臺(tái)減重任務(wù)被當(dāng)做頭等大事來(lái)抓,設(shè)計(jì)師常常為了減去幾千克而煞費(fèi)苦心,實(shí)在減不到位就要向總設(shè)計(jì)師匯報(bào),王家勝會(huì)和設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人共同分析,尋找解決辦法。衛(wèi)星平臺(tái)中推進(jìn)劑所在的貯箱中設(shè)有防晃板,它用來(lái)減輕衛(wèi)星變軌時(shí)液體推進(jìn)劑的晃動(dòng)以確保衛(wèi)星姿態(tài)穩(wěn)定。在減重任務(wù)面前,這7kg質(zhì)量也被王家勝盯上了,決定去掉這些防晃板。貯箱輕了,但由此帶來(lái)的晃動(dòng)問(wèn)題又如何解決呢?他和設(shè)計(jì)人員一起,找到了研制變控制規(guī)律姿態(tài)控制器的方法,以軟件自動(dòng)適應(yīng)衛(wèi)星變軌各階段的推進(jìn)劑晃動(dòng)特性,首次實(shí)現(xiàn)對(duì)采用無(wú)防晃裝置大型貯箱的衛(wèi)星姿態(tài)穩(wěn)定控制,獲得了減重7kg的效果。通過(guò)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)減重—這就是那段時(shí)間的關(guān)鍵詞。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),他們還攻克了高比能量的氫鎳蓄電池、新型星載計(jì)算機(jī)和斜裝備份陀螺等多種新技術(shù)并在平臺(tái)中成功使用。這里3kg,那里10kg……就這樣,50kg神奇地消失了。王家勝對(duì)科研的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度從此被傳為佳話。
和其他同類在軌衛(wèi)星相比,中星某衛(wèi)星的凈質(zhì)量最輕,有效載荷質(zhì)量最大,按推進(jìn)劑計(jì)算的衛(wèi)星在軌壽命最長(zhǎng),其能力大為增強(qiáng)。衛(wèi)星在軌連續(xù)進(jìn)行了9年南北位置保持,是至今國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星中時(shí)間最長(zhǎng)的。1998-2003年,在中星某衛(wèi)星研制中采用了多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù),受到用戶好評(píng)。然而新技術(shù)也是一面雙刃劍,新技術(shù)設(shè)備必然帶來(lái)新的風(fēng)險(xiǎn),而如若成功可使衛(wèi)星性能大大提高。“如何把握尺度,要特別關(guān)注。”王家勝對(duì)此是這樣評(píng)價(jià)的,“新技術(shù)要在地面多做試驗(yàn)加以驗(yàn)證。”
太空中溫度環(huán)境十分惡劣,星外部件的晝夜溫差可達(dá)200多攝氏度,對(duì)相應(yīng)部件的真空和溫度適應(yīng)性要求很高。衛(wèi)星上首次使用了大型Ku頻段反射面天線,這是保證衛(wèi)星高性能工作的重要部件。王家勝提出,衛(wèi)星上天后,由于這種天線工作頻率很高,其性能對(duì)反射面變形尤為敏感,必須驗(yàn)證其在太空的真空和溫度環(huán)境中的適應(yīng)性,要求在地面試驗(yàn)中加入天線反射面的熱真空試驗(yàn)。按照以往的技術(shù)流程,衛(wèi)星天線并不需要這項(xiàng)驗(yàn)證,上天的衛(wèi)星也沒(méi)有發(fā)生過(guò)問(wèn)題。雖然沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)證明不做天線試驗(yàn)不行,但王家勝敏銳地感到,科學(xué)上的事沒(méi)有僥幸,只有通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)驗(yàn)證才能真正放心。在王家勝的堅(jiān)持下,衛(wèi)星進(jìn)入真空罐,進(jìn)行了一個(gè)多星期熱真空試驗(yàn)。“從罐里出來(lái)的天線表面被撕開(kāi)了?!蓖跫覄倩貞浀?。這是由于在熱真空環(huán)境中反射面內(nèi)釋放的氣體因無(wú)導(dǎo)出通路頂開(kāi)表面所致。通過(guò)改進(jìn)工藝設(shè)計(jì),天線質(zhì)量問(wèn)題得到圓滿解決。“如果當(dāng)時(shí)不做熱真空試驗(yàn),衛(wèi)星上天后會(huì)出大事的!”想到此,王家勝仍不勝唏噓。“一顆衛(wèi)星的研制涉及幾百人,成功是最終目標(biāo),而一個(gè)小疏忽就可能讓成功化為泡影。所以,干航天工作,需要細(xì)致,再細(xì)致?!蓖跫覄俚膽B(tài)度極其堅(jiān)定。
中星某衛(wèi)星任務(wù)最終榮獲國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),該衛(wèi)星平臺(tái)能力、新技術(shù)能力均實(shí)現(xiàn)了較大跨度提升,并超期服役。
在研制我國(guó)某新型衛(wèi)星時(shí),作為總指揮兼總設(shè)計(jì)師的王家勝面臨的難度更大。該衛(wèi)星能極大提高航天器的數(shù)傳和測(cè)控的覆蓋率及信息獲取的實(shí)時(shí)性,是多種應(yīng)用衛(wèi)星的效能倍增器,具有明顯的優(yōu)點(diǎn);3顆該衛(wèi)星形成網(wǎng)絡(luò),可成功覆蓋全球。它必須實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)航天器之間的精密捕獲跟蹤和高速數(shù)傳,突破多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。然而,國(guó)家的需要、領(lǐng)導(dǎo)的重托給王家勝以鼓舞和信心,對(duì)未知世界的探索也同時(shí)吸引著他。
對(duì)于新領(lǐng)域和新技術(shù),王家勝?gòu)牟粦峙聡L試和挑戰(zhàn),因?yàn)樗砩暇哂锌酥评щy的法寶—勤奮好學(xué)。自接手某新型衛(wèi)星,王家勝投入了最大的精力,埋頭鉆研科學(xué)技術(shù),領(lǐng)導(dǎo)技術(shù)人員刻苦攻關(guān),分析、計(jì)算、仿真,地面試驗(yàn)做了無(wú)數(shù)次……到研制任務(wù)完成,衛(wèi)星出廠時(shí)取得了所有技術(shù)指標(biāo)全部滿足用戶要求的優(yōu)異成績(jī)。自2008年以來(lái),共發(fā)射了3顆這種新型衛(wèi)星在軌組網(wǎng)運(yùn)行。5年來(lái)圓滿完成對(duì)神舟-7、8、9和天宮-1等載人航天飛行的數(shù)據(jù)傳輸和測(cè)控任務(wù),為多次交會(huì)對(duì)接出色保駕護(hù)航,還為遙感衛(wèi)星、無(wú)人機(jī)和國(guó)防裝備用戶提供了高質(zhì)量的服務(wù),得到了高度評(píng)價(jià)。為此我國(guó)也建成繼美國(guó)之后世界上第2個(gè)擁有全球覆蓋能力的此類衛(wèi)星系統(tǒng)。
年少時(shí)候曾經(jīng)立志當(dāng)科學(xué)家的王家勝如今說(shuō)起“科學(xué)家”這個(gè)詞,認(rèn)為自己算不上是科學(xué)家,“只能算是做工程方面的研究吧,工程師、技術(shù)人員?!睂?duì)他來(lái)說(shuō),罩在“科學(xué)家”身上的神秘光環(huán)消失了,取而代之的是使命和巨大的責(zé)任感。成績(jī)的取得,他也歸功于趕上了國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的好時(shí)候。話雖不錯(cuò),然而認(rèn)識(shí)他的人都知道他是個(gè)好學(xué)而勤奮的人。在眾人心中,王家勝稱得上是技術(shù)統(tǒng)帥、領(lǐng)軍人,他的經(jīng)驗(yàn)、眼界無(wú)疑給了他做出正確決策的判斷力,天道酬勤也印證了這個(gè)道理。
“搞高新技術(shù)的,不學(xué)習(xí)堅(jiān)決不行?!边@是他常說(shuō)的話。而他的好學(xué)習(xí)慣也都被大家看在眼里。一個(gè)普通的32開(kāi)筆記本,里邊整齊地或?qū)憹M、或貼滿英文筆記,其中有圖表,有計(jì)算公式,不時(shí)伴有不同顏色筆記。王家勝解釋道,這些都是他剪貼下來(lái)的學(xué)術(shù)、技術(shù)方面的文獻(xiàn)和資料,有的是自己計(jì)算的公式,還有紅色筆記是自己的思考。這是他多年的習(xí)慣,在他的辦公室柜子里會(huì)看到幾摞這樣的筆記本。
“快70歲的人了,一輩子從事航天事業(yè),能為航天事業(yè)添磚加瓦,不枉此生!”一句率性的結(jié)束語(yǔ),揮灑出航天事業(yè)中的人生,化激情為平淡,持久而濃厚的情感融入了永恒的成功信念。