長三甲火箭總設(shè)計(jì)師姜杰格外忙碌。近期長征三號乙運(yùn)載火箭將承擔(dān)起“北斗三號”衛(wèi)星送上天的重任。
56歲的姜杰戴著金邊眼鏡,幾乎每個(gè)第一次見到她的人都有些驚訝,很難把眼前溫婉、嫻靜的女子與火箭聯(lián)系在一起??稍诎l(fā)射火箭時(shí),她似乎變成了另一個(gè)人,條分縷析、沉著冷靜。作為中國航天領(lǐng)域的首位女院士,她也被親切地稱為“火箭女神”。
自1983年從事火箭研制工作以來,姜杰潛心鉆研、愛國奉獻(xiàn)、勇于創(chuàng)新,在火箭飛行控制、可靠性等方面做出了開創(chuàng)性貢獻(xiàn),開拓了火箭直接入軌發(fā)射深空探測器、中高軌衛(wèi)星的新領(lǐng)域,為長征三號甲系列火箭進(jìn)入世界同類火箭發(fā)展前列做出了突出貢獻(xiàn)。
她突破了火箭三維大姿態(tài)飛行控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)了火箭從固定軌道面到三維空間各種軌道發(fā)射的跨越;
突破了發(fā)射高軌衛(wèi)星直接入軌的火箭上面級技術(shù),實(shí)現(xiàn)了從發(fā)射轉(zhuǎn)移軌道到直接進(jìn)入工作軌道的跨越;
突破了火箭直接地月轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射技術(shù),實(shí)現(xiàn)了火箭從地球軌道到星際軌道發(fā)射的跨越;
突破了火箭控制系統(tǒng)高可靠性設(shè)計(jì)技術(shù),促進(jìn)了火箭從航天工程試驗(yàn)到高可靠發(fā)射的跨越。
擔(dān)任總設(shè)計(jì)師以來,姜杰迎戰(zhàn)了史上最高密度火箭發(fā)射任務(wù),主持研制的發(fā)射任務(wù)均獲得成功。
姜杰榮獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)、國防發(fā)明專利等多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng),是探月工程、北斗導(dǎo)航衛(wèi)星工程突出貢獻(xiàn)者,是新世紀(jì)百千萬人才工程國家級人選,并培養(yǎng)出了一批技術(shù)骨干。
“研制上面級的直接需求就是為了‘北斗三號’全球組網(wǎng)?!苯苷f,屆時(shí)先由長征三號乙把“遠(yuǎn)征一號”及兩顆衛(wèi)星送到轉(zhuǎn)移軌道,再由“遠(yuǎn)征一號”把衛(wèi)星送到工作軌道?!伴L征三號乙/遠(yuǎn)征一號”組合、“長征三號丙/遠(yuǎn)征一號”組合累計(jì)成功發(fā)射3次,并將總計(jì)4顆新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星送上天,驗(yàn)證了高軌衛(wèi)星直接入軌發(fā)射技術(shù)。
姜杰說,在長征三號乙這三級火箭上又增加了能獨(dú)立飛行控制的一級火箭,叫做上面級,也稱為太空擺渡車。以前發(fā)射導(dǎo)航衛(wèi)星咱們一期工程,北斗一期工程,火箭是發(fā)射到轉(zhuǎn)移軌道,靠衛(wèi)星自己變軌,進(jìn)入工作軌道,衛(wèi)星自己就要帶動力系統(tǒng)。而增加了上面級以后就可以把衛(wèi)星直接送到工作軌道。
但風(fēng)險(xiǎn)也是相當(dāng)大的。最近幾年,俄羅斯運(yùn)載火箭的發(fā)射先后出現(xiàn)了6次重大失敗,其中5次是上面級惹的禍。美國的航天大國從20世紀(jì)五六十年代就開始發(fā)展上面級技術(shù),未來在我國探月探火等深空任務(wù)中,上面級就將發(fā)揮重要的作用。
所以,每次火箭發(fā)射的前一個(gè)月,姜杰都處于高度戒備狀態(tài),基本上都會“閉關(guān)”,一秒鐘的偏差都有可能給火箭的發(fā)射帶來難以預(yù)計(jì)的影響?!熬退闶侵坝羞^成功發(fā)射的經(jīng)驗(yàn),那也并不能代表這一發(fā)火箭就一定會成功?!?/p>
火箭內(nèi)部由電子系統(tǒng)操作,每一個(gè)零部件都是人工安裝完成,這就要求在幾萬個(gè)零部件中不能有一點(diǎn)偏差,連每個(gè)螺絲釘擰多大力量都有著嚴(yán)格要求。此前美國的一次火箭發(fā)射失敗就是因?yàn)橐粋€(gè)小小的連接桿出現(xiàn)了問題導(dǎo)致火箭爆炸。
火箭的能力有多大,中國進(jìn)入太空的能力就有多強(qiáng)。
姜杰說:“火箭就像接力賽中的第一棒,必須跑好,才能讓探月工程、北斗導(dǎo)航衛(wèi)星、通信衛(wèi)星,以及對地觀測系統(tǒng)發(fā)揮作用。你說你能失敗嗎?”
因此,成敗關(guān)系全局,可同事眼中的她卻好似“舉重若輕”。
喜歡挑戰(zhàn)、敢啃硬骨頭,大家常常這樣評價(jià)姜總。
還記得“嫦娥三號”月球探測器的奔月之旅好比坐“電梯”——一步到位,火箭需要將它直接送入近地點(diǎn)高度200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度38萬公里的地月轉(zhuǎn)移軌道,這對入軌精度提出了很高的要求。
姜杰說:“如果把火箭發(fā)射比做‘打靶’,以往的發(fā)射任務(wù),允許我們打三環(huán),但這次必須打十環(huán)?!?img src="http://v1.cdn-static.cn/2017/9/6/j78tsyo9.png" class="fr-dib">
一次次挑戰(zhàn),就是一次次創(chuàng)新和超越。
姜杰帶領(lǐng)科研人員首次采用了“雙激光慣組加衛(wèi)星導(dǎo)航修正”的復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)。
“就像給火箭安了兩只‘眼睛’。一只眼睛讓火箭按照設(shè)計(jì)好的軌道飛行,另一只眼睛精確計(jì)算最佳途徑,隨時(shí)修正?!苯苷f。
2013年12月2日,長三乙火箭托舉“嫦娥三號”奔向了遙遠(yuǎn)的月球。
當(dāng)衛(wèi)星入軌參數(shù)傳回時(shí),姜杰激動萬分。入軌精度正中萬里之外的“靶心”,這讓我國的“金牌火箭”實(shí)力邁上了一個(gè)新高度。
但榮譽(yù)背后是艱辛的付出。“我們航天人是沒有假期概念的,忍受的是常人難以想象的壓力,火箭發(fā)射必須成功,不能失敗?!苯芤呀?jīng)記不清自己有多少年沒有休過假了。
發(fā)射場的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作事關(guān)成敗,容不得半點(diǎn)閃失。與此同時(shí),在北京的評審、裝配等也直接關(guān)系到發(fā)射進(jìn)度。作為火箭總設(shè)計(jì)師的姜杰只能在發(fā)射場和北京之間來回奔波。經(jīng)常,姜杰一個(gè)月要在北京與西昌之間往返三四趟。
火箭發(fā)射多在深夜,發(fā)射成功后,不管多晚,姜杰總是最后一個(gè)離開指揮大廳。她要仔細(xì)分析火箭飛行參數(shù),總結(jié)得與失。30年間,火箭廠房和發(fā)射地是姜杰最熟悉的地方,忙起來她的時(shí)間安排得以小時(shí)計(jì)算。
由于常年出差,姜杰對家人有著太多的虧欠。有一次從試驗(yàn)場回來,她突然發(fā)現(xiàn)兒子長高了一截,像個(gè)大人一樣和她說話。那一刻,她覺得自己作為一個(gè)母親特別失職。
每次在試驗(yàn)場,她都對自己說,成功后回去多陪陪家人??墒牵煌度氲叫碌墓ぷ髦?,將自己的承諾就拋在腦后了。姜杰說,航天是高科技高風(fēng)險(xiǎn)的事業(yè),所以你要想把它干好,就得全神貫注。 高密度發(fā)射帶來的風(fēng)險(xiǎn)也是可想而知的。長三甲遙十火箭首次采用系統(tǒng)級冗余,技術(shù)狀態(tài)變化大,研制周期短,百密難以避免一疏。有一次,控制系統(tǒng)在試驗(yàn)場第四次總檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)了程序配電器軟件方面有故障。發(fā)射在即,但故障卻遲遲未找到。在當(dāng)時(shí)那種情況下,如果不能在72小時(shí)內(nèi)發(fā)現(xiàn)故障并解決,這次發(fā)射任務(wù)就要取消,那隨之而來的損失將是非常巨大的。這也意味著數(shù)百名工程人員長達(dá)數(shù)月的辛苦準(zhǔn)備也將付諸東流。重壓之下,姜杰頂住壓力,組織發(fā)射試驗(yàn)隊(duì)員迅速定位問題,組織專家進(jìn)行評審,開展軟件修改和試驗(yàn)驗(yàn)證工作。她往返于西昌到北京之間,36小時(shí)之后,問題得到了解決。
但即便到了這個(gè)時(shí)候,依然有人信心不足。火箭到底要不要發(fā)射?姜杰的態(tài)度很堅(jiān)定,一定要如期發(fā)射?!拔覀円獙ψ约旱漠a(chǎn)品有信心。”但至今回憶起當(dāng)時(shí)的那一幕,姜杰坦承,當(dāng)時(shí)面臨的壓力還是相當(dāng)大的。發(fā)射的前兩晚,她都整夜沒睡?!八恢?。壓力太大了,感覺一夜之間白頭發(fā)都多出很多?!?/p>
最終,長三甲遙十火箭精確地將衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。巨大的壓力在那一刻得以釋懷,她擁抱著同事熱淚盈眶?!昂教焓且豁?xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè),我們就是要把風(fēng)險(xiǎn)降到最低,不讓火箭帶一絲隱患上天。否則,帶來的將是巨大的損失?!?img src="http://v1.cdn-static.cn/2017/9/6/j78tuz2i.png" class="fr-dib">
出生于哈爾濱的姜杰1974年跟著父親來到北京。父親是北京721醫(yī)院的醫(yī)生。姜杰有時(shí)聽父親和朋友們聊天時(shí),會談到導(dǎo)彈、火箭、外太空,從那時(shí)起,她就對航天產(chǎn)生了興趣。
1977年,16歲的姜杰高中畢業(yè)。為了讓大女兒“繼承衣缽”,父親為姜杰聯(lián)系了一所護(hù)士學(xué)校。這在當(dāng)時(shí)是一條讓很多女孩都夢寐以求的路。僅僅過了半年,恢復(fù)高考的消息傳來,但彼時(shí),姜杰已經(jīng)在護(hù)士學(xué)校報(bào)到。但她不甘心就這樣與大學(xué)失之交臂。
“完全不知道要考什么,怎么考尤其是化學(xué),幾乎有一半題做不出來。我當(dāng)時(shí)以為考砸了,這輩子也上不了大學(xué)了?!痹陟卸冗^了一個(gè)月,高考放榜,她考了320分,高于重點(diǎn)線40多分。但在填報(bào)志愿時(shí),她又跟父親發(fā)生分歧。父親希望女兒做一名醫(yī)生,而姜杰卻執(zhí)意要報(bào)考國防科技大學(xué)的自動控制系。后來父親還是妥協(xié)了?!八牢业膫€(gè)性,雖然表面看起來文靜,但我定下來的事是九頭牛也拉不回來的。”姜杰笑著說。
姜杰出身“醫(yī)生世家”。父親和母親均為醫(yī)生,妹妹和弟弟也繼承了父母的“衣缽”?!八麄冞B后來找到的另一半也都是醫(yī)生,只有我一個(gè)人走了條和他們完全不同的路。”姜杰說,她非常感謝父母給了她選擇自己人生道路的機(jī)會,沒有強(qiáng)迫她也去做一名醫(yī)生。
大學(xué)畢業(yè)后,姜杰如愿進(jìn)入航天系統(tǒng),來到航天科技集團(tuán)一院12所,從事計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工作。當(dāng)時(shí)很多人并沒有注意這個(gè)靦腆的小姑娘??墒菦]多久,大家發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)室里每天來得最早的是她,走得最晚的也是她。
1988年,姜杰研究生畢業(yè)后,成為了12所的一名研制人員,開始正式接觸“長三甲”系列型號?!拔液苄疫\(yùn),能夠從一開始就完全介入‘長三甲’系列。并且得到了龍樂豪、邵崇武等前輩的指導(dǎo),所以我是站在巨人的肩膀上看世界。”
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