【金牌班组】为神舟飞船打造超强“大脑”
成立20多年来,中国航天科技集团公司五院502所飞船工程组从十几个人干一艘飞船变成十几个人干几艘飞船,但刻苦钻研、小心求证的精神始终不变。
该班组成立于1994年4月,是一支有着19人的年轻团队,其中博士6人、硕士12人,平均年龄33岁。因为主要承担载人飞船、货运飞船等的导航、制导与控制(GNC),被称为“梦之舟”班组。
“靠人和时间‘ 堆 ’起来 ”
在飞船系统中,GNC负责飞船飞行全过程的姿态和轨道控制以及在轨太阳帆板控制。也就是说,飞船如何运动、如何返回是由GNC决定的。正因如此,有人将GNC比喻为飞船的眼睛和大脑。
飞船工程组初成立时,只有美国和俄罗斯掌握飞船GNC技术。从哪里入手?一时间,研制人员就像老虎吃天——无处下口一样,有劲使不上。
“可以说,从无到有是靠人和时间‘堆’起来的。”参与了11艘神舟飞船GNC系统研制的该班组产品保证经理李婷介绍,那时的计算机比较落后,大部分计算和数据判读需要人工完成。当时已50多岁的班组长王南华带领十几个组员啃起了硬骨头。搞设计、做计算、做测试,几乎到了“痴迷”的程度。他们曾经半年时间吃住在单位,即便后来到了发射场,还在编写控制软件。
终于,该班组参与研制出我国第一个具有制导、导航和控制全部功能的GNC系统。
“万里穿针”高精准
飞船工程组成员们非常难忘的一个时间节点是 2011年11月3日,这天,天宫一号和神舟八号上使用的光学成像敏感器上演了首次“太空之吻”,性能指标达到世界前列,对接精度比设计要求高近10倍,标志着我国首次掌握了空间交会对接GNC技术。那一刻,大家激动地抱在了一起。
倘若说返回控制技术是神舟飞船第一代GNC系统的重大突破,那么交会对接技术当属第二代GNC系统的主要突破——同样是在一张白纸上画图,不同的是,随着现代信息技术的发展,他们有了快速仿真技术、虚拟测试平台的支持。
“通过仿真设计,提出指标和要求,形成任务书。然后把任务书变成一个个产品,通过细致的测试、试验验证使设计迭代。”组员郝慧如此描述他们的工作。
此外,为了实现对飞行器的闭环控制,飞船工程组利用现代信息手段,设计了交会对接敏感器模拟器,并研制了一套交会对接地面测试系统。也正是因为这些严谨细致的测试验证,才有了神舟八号和天宫一号的“万里穿针”,以及神舟十号和天宫一号在太空的“亲吻”。
从“雁阵”到“微雁阵”
在飞船工程组,光学类、机电类、电子类等研发人员一个都不能少。如何让这些人才发挥出1+1>2的效果,将型号研制与人才梯队建设有机融合,是几代班组长一直在思考的问题。
自然界中,“人”型雁阵是大雁飞得最快最省力的结构,雁阵飞行速度是单只大雁的1.71倍。飞船工程组借鉴这一理念,创建“雁阵”人才培育模式。
起初,面对交会对接任务技术难度大、新研制设备多、研制周期短等诸多难题,班组“雁阵”体系以“正、副组长为领头雁、技术平台负责人为中坚雁、组员为前行雁”,细化“雁阵”中每个成员的具体职责,形成了良好的班组发展氛围。
第一任“领头雁”王南华是将“严慎细实”作风诠释到极致的人。对于每一个设计接口,她都坚持测试到位、眼见为实。“搞航天走的是一条攀登路,任务重,风险大,必须尽一切可能做好!”王南华说。
近年来,立足科研生产任务“多型号并举,多专业并存”的特点,该班组衍生出“微雁阵”管理模式。“微雁阵”成员呈动态化,根据型号和研制阶段的不同任务,“领头雁”由多位技术骨干更替轮换担任,“前行雁”呈交替式动态“位移”,在研制各阶段负责不同的工作。这种新老搭配、交替换位的模式,不仅提高了工作效率,也加速了人才成长。
如今,在班组长刘宗玉的带领下,几个“微雁阵”正在新一代载人飞船GNC系统研制道路上振翅飞翔,续写“船”奇。



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