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    长三甲火箭总设计师姜杰:发射如打靶 每次须十环

    2017-09-07 09:18:14 来源: 中华网
    聊聊

    测绘网讯 长三甲火箭总设计师姜杰格外忙碌。近期长征三号乙运载火箭将承担起“北斗三号”卫星送上天的重任。北斗三号卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成,提供两种服务方式,即开放服务和授权服务。开放服务是在服务区中免费提供定位、测速和授时服务,定位精度为10米,授时精度为50纳秒,测速精度0.2米/秒。授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。



    56岁的姜杰戴着金边眼镜,几乎每个第一次见到她的人都有些惊讶,很难把眼前温婉、娴静的女子与火箭联系在一起。可在发射火箭时,她似乎变成了另一个人,条分缕析、沉着冷静。作为中国航天领域的首位女院士,她也被亲切地称为“火箭女神”。

    按照计划,我国将在今年下半年发射6至8颗北斗三号全球组网卫星,2018年前后完成18颗卫星发射,率先为“一带一路”沿线国家提供基本服务;2020年将形成全球服务能力,建成世界一流的全球卫星导航系统。而承担“一箭双星”发射任务的正是长征三号乙运载火箭,以及有“太空摆渡车”之称的“远征一号”上面级。      

    下半年送“北斗”双星上天

    “研制上面级的直接需求就是为了‘北斗三号’全球组网。”姜杰说,届时先由长征三号乙把“远征一号”及两颗卫星送到转移轨道,再由“远征一号”把卫星送到工作轨道。“长征三号乙/远征一号”组合、“长征三号丙/远征一号”组合累计成功发射3次,并将总计4颗新一代北斗导航卫星送上天,验证了高轨卫星直接入轨发射技术。

    姜杰说,在长征三号乙这三级火箭上又增加了能独立飞行控制的一级火箭,叫做上面级,也称为太空摆渡车。以前发射导航卫星咱们一期工程,北斗一期工程,火箭是发射到转移轨道,靠卫星自己变轨,进入工作轨道,卫星自己就要带动力系统。而增加了上面级以后就可以把卫星直接送到工作轨道。

    但风险也是相当大的。最近几年,俄罗斯运载火箭的发射先后出现了6次重大失败,其中5次是上面级惹的祸。美国的航天大国从20世纪五六十年代就开始发展上面级技术,未来在我国探月探火等深空任务中,上面级就将发挥重要的作用。

    所以,每次火箭发射的前一个月,姜杰都处于高度戒备状态,基本上都会“闭关”,一秒钟的偏差都有可能给火箭的发射带来难以预计的影响。“就算是之前有过成功发射的经验,那也并不能代表这一发火箭就一定会成功。”

    火箭内部由电子系统操作,每一个零部件都是人工安装完成,这就要求在几万个零部件中不能有一点偏差,连每个螺丝钉拧多大力量都有着严格要求。此前美国的一次火箭发射失败就是因为一个小小的连接杆出现了问题导致火箭爆炸。

    稳如泰山的“火箭女神”

    近两年,姜杰受到了格外多的关注。从副主任设计师到主任设计师,从型号副总设计师到型号总设计师,昔日那个不起眼的小姑娘逐渐成长为独当一面的航天专家。

    全国“三八”红旗手、中国航天领域的首位也是唯一一位女院士,她被亲切地称为“火箭女神”。

    2010年至今,姜杰带领团队圆满完成了以北斗导航、探月等为代表的国家重大工程项目近50枚火箭发射任务,成功率达100%,这在世界航天史上都是一个罕见的纪录。    

    本报记者曾亲历多次火箭发射,在工作中和姜杰有过多次碰面。她个人的印象总是面带微笑、稳若泰山。

    每次火箭发射,姜杰总要提前一个月就要来到发射中心。在这里,她每天都要工作十六七个小时。模拟火箭发射时可能出现的各种问题,确保火箭里的上万个零部件运转正常,有12层楼高的发射塔架,她更是每天都要爬上去看一看。

    2013年12月2日深夜,西昌卫星发射中心,长三甲火箭整装待发。倒计时口令响起:“3、2、1、点火……”每到这时,火箭总设计师姜杰总会看看时间,“零窗口”发射,分秒不差。

    端坐在指挥席上的嫦娥三号火箭系统总设计师姜杰,不由自主地摸了摸脉搏,感受着自己的心跳加速,“发射成功带来的喜悦无法言表。看着火箭升空后划过的轨迹,那种感觉美妙极了。”不过,在火箭发射成功后,姜杰也很少表示出特别激动和兴奋,只有在同事们要求下,她才会和大家一起在指挥大厅里拍一张合照。

    用姜杰同事们的话说,“姜总对于发射成功早就习以为常。”但实际上,当整个飞行控制大厅传来一片欢呼时,姜杰一个人悄悄走到僻静的角落,转过身去抹眼泪。她并非不狂喜,而是发射前那种排山倒海的压力,很难通过发射成功后这短短几秒的欢愉而得到纾解。

    一年有1/3时间在试验场

    但荣誉背后是艰辛的付出。“我们航天人是没有假期概念的,忍受的是常人难以想象的压力,火箭发射必须成功,不能失败。”姜杰已经记不清自己有多少年没有休过假了。

    姜杰打了个比方,“火箭就像接力赛中的第一棒,必须跑好,才能让探月工程、北斗导航卫星、通信卫星,以及对地观测系统发挥作用。你说你能失败吗?”发射场的各项准备工作事关成败,容不得半点闪失。

    与此同时,在北京的评审、装配等也直接关系到发射进度。作为火箭总设计师的姜杰只能在发射场和北京之间来回奔波。经常,姜杰一个月要在北京与西昌之间往返三四趟。

    火箭发射多在深夜,发射成功后,不管多晚,姜杰总是最后一个离开指挥大厅。她要仔细分析火箭飞行参数,总结得与失。30年间,火箭厂房和发射地是姜杰最熟悉的地方,忙起来她的时间安排得以小时计算。

    由于常年出差,姜杰对家人有着太多的亏欠。有一次从试验场回来,她突然发现儿子长高了一截,像个大人一样和她说话。那一刻,她觉得自己作为一个母亲特别失职。

    每次在试验场,她都对自己说,成功后回去多陪陪家人。可是,一投入到新的工作中,将自己的承诺就抛在脑后了。姜杰说,航天是高科技高风险的事业,所以你要想把它干好,就得全神贯注。

    顶重压36小时除重大故障


    高密度发射带来的风险也是可想而知的。长三甲遥十火箭首次采用系统级冗余,技术状态变化大,研制周期短,百密难以避免一疏。有一次,控制系统在试验场第四次总检查时发现了程序配电器软件方面有故障。发射在即,但故障却迟迟未找到。在当时那种情况下,如果不能在72小时内发现故障并解决,这次发射任务就要取消,那随之而来的损失将是非常巨大的。这也意味着数百名工程人员长达数月的辛苦准备也将付诸东流。重压之下,姜杰顶住压力,组织发射试验队员迅速定位问题,组织专家进行评审,开展软件修改和试验验证工作。她往返于西昌到北京之间,36小时之后,问题得到了解决。

    但即便到了这个时候,依然有人信心不足。火箭到底要不要发射?姜杰的态度很坚定,一定要如期发射。“我们要对自己的产品有信心。”但至今回忆起当时的那一幕,姜杰坦承,当时面临的压力还是相当大的。发射的前两晚,她都整夜没睡。“睡不着啊。压力太大了,感觉一夜之间白头发都多出很多。”

    最终,长三甲遥十火箭精确地将卫星送入预定轨道。巨大的压力在那一刻得以释怀,她拥抱着同事热泪盈眶。“航天是一项高风险行业,我们就是要把风险降到最低,不让火箭带一丝隐患上天。否则,带来的将是巨大的损失。”

    大约在10年前,有一次发射,早上天气还好好的,所以就决定加注三级液氢、液氧,都加注完了,这个时候天突然变了,这个时候发射场区上空就出现了雷电,下起了大雨。但到了这个程度,火箭如果不发射,就要做一些处理,需要好多天以后,等到下一个发射窗口才能够再组织发射。

    当时,姜杰一边关注天气,一边按火箭的发射流程往下进行。到了最后决策点的时候看看天气,有一个大概只有1个小时的空当,就在这个空当没有雷电,火箭就在这个空当发射出去了。姜杰说,当时做出这个决定也是非常冒险的,手心直冒汗。“当然发射取得了圆满成功,但风险也非常大。我记得那次发射后第二天,我感觉心里和往常发射成功是不太一样的,感觉有点后怕。”

    医生世家走出航天科学家


    出生于哈尔滨的姜杰1974年跟着父亲来到北京。父亲是北京721医院的医生。姜杰有时听父亲和朋友们聊天时,会谈到导弹、火箭、外太空,从那时起,她就对航天产生了兴趣。

    1977年,16岁的姜杰高中毕业。为了让大女儿“继承衣钵”,父亲为姜杰联系了一所护士学校。这在当时是一条让很多女孩都梦寐以求的路。仅仅过了半年,恢复高考的消息传来,但彼时,姜杰已经在护士学校报到。但她不甘心就这样与大学失之交臂。

    “完全不知道要考什么,怎么考尤其是化学,几乎有一半题做不出来。我当时以为考砸了,这辈子也上不了大学了。”在忐忑中度过了一个月,高考放榜,她考了320分,高于重点线40多分。但在填报志愿时,她又跟父亲发生分歧。父亲希望女儿做一名医生,而姜杰却执意要报考国防科技大学的自动控制系。后来父亲还是妥协了。“他知道我的个性,虽然表面看起来文静,但我定下来的事是九头牛也拉不回来的。”姜杰笑着说。

    姜杰出身“医生世家”。父亲和母亲均为医生,妹妹和弟弟也继承了父母的“衣钵”。“他们连后来找到的另一半也都是医生,只有我一个人走了条和他们完全不同的路。”姜杰说,她非常感谢父母给了她选择自己人生道路的机会,没有强迫她也去做一名医生。

    1979年,18岁的姜杰在长沙开始了大学生活。很多同学开始注意起这个从京城来的小姑娘来:没有一点娇气,学习起来就是个“拼命三郎”。

    大学毕业后,姜杰如愿进入航天系统,来到航天科技集团一院12所,从事计算机辅助设计工作。当时很多人并没有注意这个腼腆的小姑娘。可是没多久,大家发现,实验室里每天来得最早的是她,走得最晚的也是她。

    1988年,姜杰研究生毕业后,成为了12所的一名研制人员,开始正式接触“长三甲”系列型号。“我很幸运,能够从一开始就完全介入‘长三甲’系列。并且得到了龙乐豪、邵崇武等前辈的指导,所以我是站在巨人的肩膀上看世界。”(测绘网 小会)

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