靶场上的热血人生——记西北工业大学航天学院飞行控制研究所所长凡永华

刘有婷

在靶场，当庆功的烟花爆竹燃起时，浓郁的硫磺味开始在空气中弥漫，凡永华对身旁参加飞行试验的学生们说：“这就是成功的味道，你们好好感受一下！”从大漠戈壁到汪洋大海，从西北边陲到东部海滨，凡永华教授担纲研制的飞行器几乎飞遍了我国的各个靶场。四年成功完成15次发射任务，凡永华带领团队把西北工业大学（简称“西工大”）的红旗插在了祖国的靶场上，他们的故事也流传在了祖国的靶场上空。研制的某型靶标分别亮相2016年珠海航展和2019年莫斯科航展，引起了国内外媒体的广泛关注。

凡永华在珠海航展上

瞄准国家需求，勇攀技术高峰

凡永华主要从事飞行器制导控制系统设计及仿真、飞行器建模及控制技术研究。控制系统历来都是飞行器的核心，担负着飞行器性能实现，决定着型号研制的成败。随着新型飞行器的性能不断提升，高速、大机动等指标对控制系统提出了很高的要求。凡永华带领团队研制的高性能靶标就是典型代表。

靶标的研制不像以往科研模式那样投入研发资金，靶标从立项之初就面临资金不足的现实，凡永华带领团队与国内航空航天优势单位，组成联合研制团队，各家“自带干粮”，通过“风险共担、利益共享”的原则，自筹资金开展研制。各参研单位表示之所以愿意采取这种模式，就是对西工大这一控制团队实力充分信任。

“资金不足只有靠过硬的技术来弥补。”凡永华说，飞行器的研制气动建模是关键，同时也需要大量的经费进行风洞试验，但是由于没有足够的研制经费，团队发挥学校的人才优势，通过高水平的气动计算，提高气动建模的精度，然后，再通过少量的吹风试验对计算的数据进行校验。对模型的偏差，只好由控制系统来兜底，此时，控制系统就成了整个型号的“守门员”。

如今，飞机外形设计越来越复杂，这为高性能靶标的研制提出了更多新要求。凡永华介绍：“外观设计要逼真、控制要好、要飞得像，从动力到总体控制还有对抗，要接近实际，这是对新一代靶标提出的新要求。”

要实现这些功能就要拿出一些真招和一些非常规的技术来。凡永华亲自带领控制团队进行技术攻关，通过采用合理的飞行控制策略，巧妙地解决了很多关键问题，确保了飞行试验的成功。

经过短短两年的攻关，凡永华及其团队研制的首款高性能靶标终于到了向靶场“交卷”的时刻，为此，试验基地专门组织国内相关专家召开了出厂评审会，会上，一位专家听完凡永华的汇报后，激动地说：“凡永华教授团队在经费有限的情况下，不进行任何前期摸底飞行试验，直接进行竞标飞行，一方面反映了该团队过硬的技术实力，另一方面也给传统的型号研制，探索了一种新的科研模式。”2016年12月，随着凡永华在指控大厅中洪亮的口令，靶标首飞试验取得了圆满成功，首飞弹道之复杂、考核指标之严格、机动动作难度之大实属国内首次，填补了国内在这一领域的空白。2018年该靶标亮相珠海航展，受到了国内外媒体的广泛关注，央视军事频道、《兵工科技》等对此进行了专门报道。

以责任为重，不计个人得失

2018年寒冬，在我国西北某地，凡永华带领的飞控团队作为控制系统的负责人，承担了某新型靶标的研制任务，此时万事俱备，进入到最后的飞行试验阶段。然而在首飞试验中，靶标起飞后不久，弹体在空中解体。此时，整个试验队弥漫着失败的气氛。凡永华从靶场回来后，把自己关在房间里，一点一点地认真分析飞行试验数据，很快发现了问题的原因。凡永华连午饭都忘记了吃，加班加点写出了详细的分析报告。当天下午在试验队的分析会上，面对大家的困惑，他用响亮有力的声音说：“我来告诉大家，靶标在天上发生了什么。”凡永华详细地讲解了飞行器在每个时刻的飞行状态的变化，为大家分析了发生异常的原因。他的讲解得到了试验基地、总体单位以及各分系统的一致认可，其中一位专家听后激动地说：“我参加过许多的归零分析会，只有凡老师把天上的事情讲清楚了。”

发射现场与学生合影

在后面的改进措施讨论中，许多专家按照“谁出问题谁负责整改”的原则，提出应该由总体单位对“零秒”信号进行重新设计。然而这至少需要半年时间，将会影响后续的定型试验。

就在此时，凡永华再次挺身而出，提出通过软件判“零秒”的方案，在控制系统的软件中加入判断条件，这样可以不用对状态进行更改，大大节省了改进周期。但是这样一来，软件的更改可能会给控制系统带来风险，凡永华通过反复验证方案可行，向试验队立下“军令状”。短短几天后，第二发靶标再次进入发射窗口，随着指挥员的点火口令，靶标呼啸着拔地而起直冲蓝天，在天空划出了完美的弧线，飞行试验圆满成功！所有人都被凡永华的这份担当和不计个人荣辱的精神所打动。这充分体现了凡永华过硬的技术实力。

正是由于过硬的技术，凡永华也交出了4年成功飞行15发不同飞行器的答卷，把论文写在了祖国的靶场上，同时，把西工大的红旗也插在祖国的靶场上。

走进飞行控制研究所荣誉室，看着墙上一面面奖状，与他们的交流中，让人感受到强烈的责任感和荣誉感。

团队就这么几位老师，不仅承担了这么多大型任务，而且还能每次都一次性成功，是如何做到的？

针对这个问题，凡永华给出了答案：“在大学里组织大型科研，尤其是飞行试验任务，压力非常大，与研究所不同，研究所是国家队，出现问题可以归零，重新再来。而学校只能一次成功，如果出现问题则会动摇决策者和合作者的信心，一旦失败基本上没有重来的机会。因此，团队所有成员都必须有很强烈的责任感和荣誉感，每次任务不但要对自己负责，对团队负责，更是对国家负责；同时在靶场上合作单位众多，成败的展示度很高、影响很大，一旦失败，不仅对自己是一个重大损失，更会对学校的荣誉造成很大的影响。正是有这样的意识，团队中的每一个人每天都会被强烈的责任感和崇高的荣誉感所激励，保证了每次任务的圆满成功。”

凡永华常用“难”字来形容当时研制靶标时的状态，但他说，自己是越难越兴奋的那种人，正是这个“难”字激发起了他的斗志。相对其他的研究机构，大学不但在资金的筹措上比较困难，而且在人员和条件保障上也存在着很大困难。以前的靶场都无法满足飞行试验的要求，为此，凡永华带领团队亲自建设靶场，在戈壁滩中修简易公路、自建发射场坪，在课堂上儒雅睿智的教授们，在靶场上个个手拿肩扛，不怕日晒，不畏严寒。“在发射场中，铺设电缆的都是博士，操作设备的都是教授，这就是我们团队的写照”，凡永华说。在靶标首飞成功后，凡永华激动地填词一首《满江红·贺云雀》，直抒胸臆：大漠苍穹，云如雪，朔风劲烈。星光冷，晓月寒，弯弓已满。四载拼搏苦亦乐，两朝成功泪亦甜。看云雀，甘陪战鹰舞，为实战。组团队，联合建，筹资金，克难关，云雀留倩影，捷报再传。校企携手肩并肩，合作共赢谱新篇。盼云雀，助推强军梦，磨利剑。

科研育人，学以致用

凡永华团队不但在科研上屡创佳绩，在人才培养上也成果显著。在凡永华担任所长期间，把学生的培养放在第一位，在工程型号中大胆锻炼，让研究生在学生阶段承担重要分系统和设计师角色。在研究生培养上，凡永华带领团队探索了一种“计算机设计-地面半实物仿真-靶场飞行试验”全员参与、全过程培养的模式，要求研究生在校期间每人至少到过一个靶场、参与一次飞行试验。在这种创新模式下，许多任务都交给了学生，他们从实验室走上靶场，从设计、飞行到飞行试验数据分析，学生对整个过程都有了直观认识，全程感受了知识的重要和攻克工程问题的喜悦，为今后的发展打下了坚实基础，极大地提高了研究生的培养水平和科研能力。

飞控所团队老师尽可能为学生创造学习交流的机会，让学生开阔眼界，给学生创造机会。“上大会作报告、与总师一起讨论问题、与将军院士一起交流技术”，是该团队学生常有的机遇。每次都抓住难得的飞行机会，为学生们提供验证平台。靶标飞行试验弹道按照基地要求完成空中飞行后可直接落地，下降段将不再考核。但是凡永华考虑到大学组织一次飞行试验机会难得，可以开展一些新技术、新方法的飞行试验验证，2016年12月在靶标首飞试验中，团队在下降段成功地验证了能量管理控制技术，实现了靶标的无动力着陆回收。参与靶标残骸回收的基地工作人员评价说：“这是打了这么多次靶，残骸回收最完整的一次。”那次试验的回收残骸至今还收藏于航天六院11所的陈列室。近年来通过下降段的飞行试验，凡永华带领博士和硕士先后验证了在线航迹规划、在线DUBINS技术、定点回收等多项技术，让学生从书本知识走到了工程应用。

许多学生在研究生阶段就亮剑靶场，亲身经历自己所设计的控制系统圆满完成飞行试验任务，学生们在成功的那一刻一个个都激动得泪流满面。“靶场上激动的泪水，这就是老师送到学生们最好的礼物”，凡永华说。学生正是在这样大的平台上不断成长提升，逐步得到研究院所的认可。许多国防科研院所都对凡永华的学生称赞有加，认为这样的学生不用经过岗前培训，可以直接进入型号研制，甚至担当重任。2018年12月某型靶标一天内圆满完成两发靶标验收试验，看到学生们兴奋喜悦的场景，凡永华赋诗一首：

《靶场感怀》

酷暑励剑阿拉善，

隆冬弯弓渤海湾。

青春白首终无悔，

长箭凌空舞九天。

半世功名半世空，

一腔热血一腔情。

莫道前路多坎坷，

酒泉卫星发射中心与学生合影