探月三期总设计师 胡 浩
探月三期副总设计师 裴照宇/文
作为中国探月事业的亲历者,我们曾和栾恩杰总指挥共同工作了很长一段时间。栾总的情怀、眼光、作风也深深地感染了我们,影响了我们。在此,我们把嫦娥一号时的经历作一回顾,重温他为探月和中国的航天事业所作出的努力与贡献。
进入21 世纪,时任国防科工委副主任、国家航天局局长栾恩杰便着手谋划新世纪中国航天的发展。他组织国防科工委负责部门,以及航天和中科院等相关单位,研究、编制、发布了我国第一版航天白皮书(2001.11),从空间技术、空间科学、空间应用三大领域系统地勾画了中国航天20 年的发展蓝图。围绕我国当时还是空白的深空探测,白皮书提出“发展空间科学,开展深空探测”,并将“开展以月球探测为主的深空探测的预先研究”作为十年目标,将“开展有特色的深空探测和研究”作为二十年目标,从而为探月埋下了伏笔。
紧接着,栾总让国防科工委负责部门牵头,组织开展对月球探测的研究论证。栾总亲力亲为,与孙家栋等航天专家、欧阳自远等月球科学专家开展深入研讨,总结美苏探月历程,高屋建瓴地概括了人类月球探测的三大步“探、登、驻(住)”,提出了2020 年前我国无人月球探测的三步走战略——“绕、落、回”。2002 年,这一发展思路得到国务院领导的认可。为了获得相关方的支持,栾总还亲自与原总装备部李继耐部长、中科院江绵恒副院长进行沟通(后来,栾总多次告诫我们不要忘了这些支持过我们的人)。2003 年,在时任国防科工委主任张云川的推动下,中央专委同意先启动绕月探测,“落”和“回”纳入国家中长期科技发展规划。2004 年1 月23 日(大年初二),温家宝总理批准绕月探测工程立项,我国月球探测的大幕就此拉开。
2007 年 10 月 24 日,嫦娥一号卫星在西昌发射成功
工程一立项,栾总即着手抓好组织体系建设。早在立项之前,栾总已前瞻性地开展布局,要求国防科工委相关部门负责人牵头组建一个事业单位专抓工程,立项前后筹备工作即已展开。在栾总的精心谋划、运作下,2004 年2 月,工程的组织体系基本筹划妥当。2 月25日,时任国防科工委主任张云川作为组长主持召开了第一次领导小组会,研究确定了工程研制总要求,任命了工程两总系统,将工程命名为“嫦娥工程”。
紧接着,栾总组织人员制定研制流程和计划,收集各系统的问题。3 月25 日,召开第一次工作会暨第一次大总体会,栾总亲自做工作报告和动员,孙家栋总师和龙乐豪、姜景山、陈炳忠三位副总师分别牵头计划组、测发组、载荷与应用组、测控组协调问题和事项。此次会议标志着工程全线行动起来。
4 月11 日、12 日,国务院领导分别对绕月探测工程做出重要批示。4 月17 日下午,国防科工委组织有关单位就批示传达学习。会后,针对会上提出的问题,栾总明确了“深入、细致、快捷”的工作要求。随后,工程两总研究,请孙家栋总师牵头每两周召开总师例会(2004 年开了17 次),研究解决问题(共解决70 余项),这一做法一直持续到年底工程转入初样阶段。4—5 月,栾总率工程两总深入20 多家一线单位,调查了解研制情况,现场解决问题。4—8 月期间,各系统的方案评审相继完成。8 月底,栾总召集人员就各单位反映的问题集中研究。通过紧锣密鼓的步骤,工程中的绝大多数问题得以解决。
栾总非常重视工程的规范管理。工程实施一开始,他亲自讲授“工程两总与系统工程”,对工程技术提出“指标有依据、设计有规范、验证有标准”,对工程管理提出“程序规范、紧张有序、分级负责、系统协调”。之后,他安排人员组织708 所花了3 个月(2004.8—11)起草了12 份工程管理文件。栾总逐字逐句与编写人员推敲,历经三轮才最终定稿,这些文件便成为探月工程最初的管理制度。此外,栾总还提出要有一本关于月球的手册来作为工程的设计依据,于是又组织国家天文台、航天五院等单位编写了《嫦娥工程月球手册》(2004.12—2005.4),供各系统组织开展工程研制使用。工程进入初样后,产品齐套、系统间试验、接口协调等问题越来越多,按照栾总提出的“过程跟踪、节点控制、里程碑考核”的原则,以月调度会的形式及时掌握情况、协调问题、控制进度。到9、10 月份,按照栾总的评价,“工程已整体上进入正轨”。
2004 年11 月19 日,领 导 小组召开第二次会议,审议确定工程由方案阶段转入初样阶段,并研究明确了后续工作。
与此同时,探月中心的组建工作稳步推进。2004 年6 月22 日,中编办批准成立国防科工委月球探测工程中心。8 月10 日,两总和中心进驻北航世宁大厦。当天,中心在世宁大厦召开了全体会。以后,栾总把一批曾在世宁大厦工作过的同志形象地称为“原始股”。
2004 年12 月20 日的中央专委第三次会议上,根据栾总的建议,确定工程进行备份方案论证。由此,工程获得了宝贵的备份机会,也因此有了后面的嫦娥二号,这一模式也成功地复制到了二期、三期工程。
第二次领导小组会后,工程全面进入初样阶段。2005 年1 月6 日、7 日召开的第二次工作会对年度工作进行部署动员。栾总做了工作报告,指出2005 年是“系统集成年、大型试验年、问题暴露年、技术见底年”,也就是说,工程最艰难的事要在这一年解决,他把这一年叫作“攻坚年”。
为解决测控系统提出的技术难题,从2004 年8 月6 日测控系统方案评审时首次提出问题到2005年5 月16 日最后定案解决,期间开会研究、专题协调不下30 次,多单位多途径想办法,多线并举,协同攻坚。栾总、孙(家栋)总、陈(炳忠)总多次听取各个技术途径的汇报,深挖细究。
卫星系统自转入初样后,在电测及环境试验中发现了几十个问题。工作中,不同单位的文化、作风差异也时时表现出来。两总对载荷(如微波辐射计)、VLBI、数据反演等都表示过担心。面对整体进度滞后两个月的情况,两总专题研究多次,栾总还专门找人谈话,要求加大管理力度。他强调,何谓管理?管了才有道理,不管就没道理。
2005 年9 月2 日,召开了以保质量抓进度为主题的两总扩大会(这在17 年里也就只开了这一次)。栾总亲自做报告,重点讲了严峻形势,提了4 个方面12 条要求,还把胡世祥写的“神舟六号飞行任务质量管理要点”作为会议学习材料。之后,工程质量、进度情况大幅好转。
2005 年12 月7 日,转正样阶段前召开了第二次工程大总体会,协调了系统间的问题,明确了正样阶段的研制计划。12 月29 日,张云川主任主持召开了第三次领导小组会,同意工程转入正样阶段,标志着工程胜利完成技术见底、质量建造、如期转段三大攻坚战。会上还选定了探月工程的LOGO(现已成为著名标识)。
攻坚期间,探月中心建设工作也如期进行。2005 年6 月10 日,两总和中心进驻核建设大厦,至此,中心已有20 多人的规模。
工程进入正样之初,栾总多次组织研究如何抓好正样工作。2006年3 月24 日召开第三次工作会。为准备这次工作会,栾总从会议主题、议程安排、到会人员、责任书内容,事无巨细,皆严格把关,工作报告更是不知改了多少版本。准备得充分,会议的效果也是特别地好,栾总的工作报告得到了各方的极高评价。
会上向五大系统两总颁发了责任书。会后,工作会提出的理念、目标、要求、作风等被制成板报,让大家周知谨记。全系统斗志高昂地投入到决战。
进入决战阶段,栾总既统筹全局,又紧盯各个重要环节。一是抓质量。他强调抓住质量这个“牛鼻子”是航天成功的经验。工作会上印发了《关于加强绕月探测工程质量与可靠性工作的决定》。4 月,组织专家编写了培训材料,对研制队伍进行集中培训。之后,各系统开展质量复查,成立了质量可靠性和软件两个专家组,9、10 月间对主要单位进行检查,监督整改。并聘请质量监督代表常驻一院、五院,对火箭、卫星进行跟产,定期向中心提交监督报告。这些做法延用到了二、三期。12 月中旬,在即将完成正样工作之际向张云川主任汇报领导小组会情况时,张云川主任提出了“两个百分之百”(设计、生产两个维度都要做到百分之百的层层落实,环环相扣,不留隐患,心中有底)。工程全线又开展了一轮确保“两个百分之百”的复查工作。后因发射窗口调整到10 月,全线又进行了一轮举一反三和复查。
二是抓可靠。为了确保整个任务的可靠性,栾总要求708 所对复杂工程的任务可靠性进行专题研究,提出“在设计和制造完成之后,举一反三就是可靠性增长”的论断,鼓励全线通过认真地归零和举一反三来增强各系统的可靠性。卫星在完成规定流程的测试后,利用窗口调整的时间进行补充电测,至8 月份进场时电测时间已达1500小时,也是当时电测时间最长的卫星。后来的嫦娥任务都提出了电测时间不少于1500 小时的要求。490N 发动机作为卫星轨控的唯一动力,是最大的难点,栾总对此一直萦萦于怀,他说几次曾梦到490N 不点火而被惊醒。为此,他多次到801 所或叫人来北京专门听汇报,提质疑。后来任务中490N 发动机表现很好,也得到栾总的肯定。为应对任务中可能出现的风险,栾总要求对国外探月的故障进行全面深入地分析研究,专门出了一本汇编。他还多次强调“3F”技术【指故障模式、影响与后果分析(FMECA),故障树分析(FTA),故障报告、分析与纠正措施系统(FRACAS)】,让有关系统以“3F”为基础,从飞行事件保证链(正向)、故障预案(逆向)两个方面发力,增强了正向的正常飞行可靠性,完善了逆向的故障预案,强化了工程队伍的底数和信心,为确保首发成功打下了坚实基础。
三是抓系统协调。栾总在工作会上提出要加强试验验证,狠抓系统协调。在立项论证、研制总要求制定、任务书编制中已考虑了系统间的大致匹配性。在初样阶段,通过接口控制文件将系统间的关系详细量化;在正样阶段,由于发射窗口调整又重新协调了一轮,新的接口控制文件成为各系统参试的最终状态。为了验证系统间接口,在初样阶段完成了一轮对接试验,当时有的系统尚未建成,试验是不充分的,到正样阶段又用真实产品和建成后的地面设施做了一轮对接试验,卫星与所有的测控、应用系统的站点都对接了,还到德国与ESA的设施对接。为验证任务实战能力,做了发射场合练和星地1:1 无线联试,利用ESA 的Smart-1 卫星在月球轨道做了测控跟踪、测距试验。进场前,中心编制了飞行任务大纲、发射场测发流程、飞行控制大纲、在轨测试大纲、放行准则等任务实施文件,为各系统协同参试提供了依据。栾总率工程两总审查了重要的试验大纲,到西昌、北京中心、密云等现场指导试验工作,审查了每份任务实施文件。对飞控准备工作,栾总特别关心,多次听北京中心关于飞控工作的汇报。
四是抓进度。月球与行星探测发射窗口更少更严苛,故非常宝贵。为做到能准时发射,必须保证各系统的工作都能在发射前准备完毕。抓进度也是决战的重要部分。在嫦娥一号任务中,工程以大总体会、年度工作会、月调度会、周安排和专题协调等不同形式抓好进度,妥善处理与技术、质量、可靠性相关的问题,以及跨系统、跨部门、跨地方的问题。针对进度问题,工程两总及时听取情况汇报,或到相关单位现场办公,都做了及时的处理。虽然一路走来,问题不断出现,也不断得到解决,嫦娥一号保住了2007 年2 月进场、4 月发射的进度要求。后来调整发射窗口,进度已不是问题了。栾总说,要“把握脉络,提前谋划,早作准备,问题不推,及时协调”。这些抓进度的理念、做法也成了后续探月任务的传统做法。
五是抓作风。决战阶段,栾总将作风建设摆在非常重要的位置。在第三次工作会上,将抓作风作为一个重要的方面来强调,要全体研制队伍抖擞精神、全力以赴,在工作报告中提出要“全(全力以赴)”“定(下责任令)”“前(靠前指挥)”“齐(齐心协力)”。在过程中,听到最多的嘱咐就是要严格、要负责、要深入、要落地。栾总自身即是严、慎、细、实的典范。在决战这一年多里,他与相关负责同志逐个面谈,谈得很透;他逐个听载荷汇报,问得很深;他逐个审任务实施文件,看得很细。他逐个听取故障预案,面对突发情况果断决定推迟进场,体现了极为慎重的态度。随着嫦娥一号任务的实施,一套工程的文化渐渐成型:工作理念——成功是硬道理,使命高于一切,责任重于泰山,团结协作是成功的保证,细节决定成败,全过程零缺陷;工作要求——加强领导,层层落实责任,精心设计、夯实技术方案,集中精力、突破关键技术,科学安排、狠抓计划落实,完善规章、加强规范管理,大力协同、推动工程实施;管理要求——目标要明确,组织要健全,责任要到位,保障要有力,工作要落实;工作作风——工作指标不降,反复复查不烦,出了问题不推,手头工作不拖。