“看完奥运看‘神七’,看完‘神七’更神气。”这是神舟七号飞船发射前中央电视台“心连心”艺术团到酒泉卫星发射中心慰问演出时,主持人与奥运冠军间的简短对话。当时,坐在贵宾席上的飞船总指挥尚志和总设计师张柏楠,嘴角流露出了淡淡的笑意。
13天后的9月25日,在国内外各大媒体的瞩目之下,神舟七号飞船载着3名航天员在茫茫夜空中成功进入预定轨道。几乎是以最快的速度,尚志和张柏楠赶到北京飞行控制大厅,密切地关注着天上的一举一动。当看到中国航天员成功完成出舱活动并平安返回时,他们的脸上绽放出了灿烂的笑容。
科学管理塑精英团队
5月4日,来自全国各地的208名火炬手在海南三亚开始了奥运火炬中国境内113个城市97天的和谐之旅。作为航天火炬手的“第一棒”,尚志经历了让他终身难忘的“激情燃烧的200米”。当他手持祥云火炬,奔跑在三亚美丽的凤凰岛,听到学子们“尚志加油,‘神七’加油”的呐喊声时,忍不住心头一热。
奥运之年也是“神七”之年。“祖国和人民都在注视着我们!”这句话成为了飞船“两总”带领“神七”团队,在一千多个日日夜夜里奋战拼搏的“精神支柱”。
9月初,当记者来到酒泉卫星发射中心时,试验队员们已经在这里工作两个月了。与以往不太一样的是,今年的工作开展得格外有序,“两总”将之归功为科学的管理,“飞船进场前,我们就完成了300多份文件的准备工作,因此能够做到忙而不乱。”
在与试验队员们接触过程中,记者发现他们每个人都持有一本《神舟人》的小册子,上面清晰地写着各种注意事项。尚志告诉记者,他们结合型号队伍的自身特点,对集团公司和五院里现有的质量管理规章制度加以了细化,便于试验队员们很好地消化和理解。
“打一仗进一步”,是飞船“两总”对这支队伍提出的要求。慢慢地,他们形成了管理上的一套“规定动作”。在此次神舟七号载人航天飞行任务中,他们就沿用了“神五”以来的项目管理方法,并不断地添进新的内容。
在试验的安排上,他们一改过去凭经验靠感觉的做法,做好先期规划,再有序地加以推进。在产品技术状态的更改控制上,他们通过质量状态表,对每一个环节都加以记录,使船上数百台设备都能做到有据可查。在数据判读这一重要环节,他们改变过去由特定的人提交报告的方式,组织分系统对数据进行严格比对。让尚志感到自豪的是,在此次任务中,他们没有出现一例误读和漏读的现象。
除此之外,他们还在管理方式上不断创新,最有代表性的莫如“动态流程管理”和“双查”。
动态流程管理,被尚志称为是不得已而为之的管理手段。从内心里讲,他更愿意凡事都井井有条,按照事先排定的计划进行。然而,航天产品目前的形势迫使他必须对这一问题重新思考。
“神舟七号”的技术状态较以前发生了很大的变化,设计了全新的轨道舱,也因此多了不少匹配环节。由于舱外航天服等设备进度交付紧张,飞船的研制进度受到很大影响。怎么办?“两总”系统及时采取了“就汤下面”的动态流程管理方法,及时加以调整。经过“两总”的批准,有关人员可以填写流程审批表,只要控制好产品状态,流程便可继续下去,保证飞船的按期出厂评审,取得了事半功倍的效果。
所谓“双查”,就是查岗位、查文件,即在总装、测试和试验过程中,对各岗位人员进行检查,对各种记录文件进行检查,体现了飞船系统的管理创新。飞船进场后,发射试验队以班前会的形式,很好地开展了“双查”工作。每个岗位的工作人员部对本岗文件及操作口令和动作模拟一遍,大大减少了低层次错误的发生。
此外,“两总”还特别关注发射场的过程控制。发射试验队严格按照质量管理要求提出的“四透明四到位”,即质量问题透明,归零到位;技术状态透明,控制到位;关键件、重要件、不可测试项工艺过程透明,把关到缸质量体系运行分析透明,持续改进工作到位,开展相应的工作。
谈到研制队伍时,尚志说,这已经是第二代、第三代航天工程队伍了。目前,队伍中二三十岁的年轻人占90%以上,不少部是硕士博士,平均年龄是33.6岁,比“神六”时更年轻。女性约占三分之一。
让“两总”感到放心的是,近年来,这支队伍形成了传帮带的好风气。如何吃透技术,怎样从技术分析上充分验证,数百次的“诸葛亮”会,让年轻人学到了不少经验。队伍的“年轻化”和追求严谨的科学作风,形成了发展的“后劲”。同时,大家在工作中日渐树立了奉献意识与大局意识。经过锻炼,很多年轻人已经能够独当一面。
神舟飞船队伍中,有不少人才被输送到了其他型号队伍。据不完全统计,他们已经向外输送了4名总设计师,若干名主任设计师。这些人正成为航天事业发展的中流砥柱。而这支队伍也能够保持开放姿态,向火箭系统和其他型号“取经探宝”。
在研制人员的“精心编织”下,“神七”已被打造成了生机勃勃的太空生命之舟。“两总”坦言,“神舟七号飞船三年多的研制历程,对自己,对团队,都是一个历练。”
攻克“三新”和“两难”
神舟七号飞船总设计师张柏楠言语不多,给人的印象就是一个“憨”字,但只要一聊到飞船,他的眼里就会闪现出兴奋之情,话也多了不少。这也难怪,从“神舟一号”到“神舟七号”,他为飞船倾注了太多心血。
张柏楠说,接手“神舟七号”飞船以来,他的心中始终装着“三新”和“两难”。所谓“三新”,是指研制了全新的气闸舱、新的三名航天员飞行乘组、很多新的技术改进。所谓“两难”,是指要突破航天员出舱和解决研制队伍比较新的难题。
根据载人航天工程总体的要求,飞船系统需要研制出供航天员出舱使用的气闸舱,完成载人环境和空间环境的平稳过渡。张柏楠等人经过分析,决定将飞船的“轨道舱”改为“气闸舱”,使之一舱两用,既保留原来为航天员提供生活和工作支持的功能,又可以作为进行舱外活动的气闸舱使用。
轨道舱改成气闸舱,说起来容易,但实施起来却很不轻松。它需要有两个必备条件:一是密封性好,二是有泄复压功能。对于神舟七号飞船而言,舱体的密封技术很成熟,但泄复压技术尚是首次尝试,直接关系航天员的人身安全和出舱任务完成。
经过研制人员无数个日日夜夜的攻关,一套由阀门、管道、气瓶等若干零部件组成的泄复压装置出炉了。“这个装置很复杂。拿泄压来说,不是简单地把空气排放到宇宙空间,而是要通过大量的分析计算和地面试验,找到泄压过程中的最佳速度和压力控制点。”张柏楠解释说,舱内的气压要始终和航天服的状态相协调,否则在快速减压的环境下,航天员很容易得空间减压病。
另外,由于此次上天的航天员人数达
到三名,飞船处于满员状态。这也让张柏楠牵肠挂肚。他常常会不经意地考虑这样一个问题,如何让航天员坐得安全、舒适。
“神舟六号”的航天员在着陆时,座椅缓冲器是用火工品提升的。尽管飞船的密封环节已经过了充分的验证和考核,但是一旦火工品工作时发生燃气泄漏,将会危及到航天员的生命安全。在设计“神舟七号”时,他曾多次向结构与机构分系统设计师强调:一定要彻底消除座椅缓冲器的隐患,用安全介质取代有害气体。最后,将安全介质确定成“压缩空气”。
为了让飞船更显人性化,他们还对“神舟七号”进行了多项设计改动,比如“瘦身”运动、舱内“装修”、便捷操作等。由于飞船上携带了体积较大的舱外航天服,同时还备有3人5天的生活物品,占据了舱内有限的空间。考虑到这个问题,他们尽量把设备的仪器板安装在类似货架的格框上,提高了空间的使用率。他们还进行了一些视觉化的设计,比如在舱内壁上刷上不同的颜色,以便航天员区分出地球的方位所在,避免“没上没下、没左没右”的感觉。
在飞行中,航天员要面对多个显示器来监控飞船的飞行状态,包括舱压、换热、供氧以及调试舱外航天服时等各项数据指标,此次的设备操作更加集中、直观、便捷,提高了人机运行效率。针对出舱活动,设计者们还在舱体内外安置了20余个“软”、“硬”扶手,为航天员提供了极大的便利。
因为载着3名航天员,其中的1名还要进行出舱活动,所以“安全”问题成为飞船研制过程中的首要命题。张柏楠告诉记者,只要他们能考虑到的情况,部采取了一定的安全措施。比如在出舱活动8寸,航天员要穿过轨道舱和外太空之间的一道“生死之门”——舱门。为了百分之百地保证舱门打得开、关得上、密封可靠,他们在地面做了无数次真空和高低温环境下的试验验证。
在进场前后,飞船系统组织了大量的复查工作,对重点产品的技术状态一一确认。同时,对“神舟一号”到“神舟六号”以来出现的质量问题归零措施的落实情况,也都作了复查,并写出相应的总结报告。
结合航天科技集团公司的要求,飞船系统在发射场还开展了12个专项工作,如发射故障预案细化、出舱活动故障模式与对策验证、出舱活动在轨支持等。
“神舟七号飞行任务中,一共设计了30种出舱活动故障预案。为了确保其全面性、正确性和充分性,我们的飞控试验队和发射场试验队联合起来,做了不少复核工作,测试覆盖率达100%。”张柏楠说。
在出舱任务过程中,航天员的操作项目远多于神舟六号任务,操作的实时性、准确性要求高。为确保出舱活动任务顺利完成,飞船系统还专门制定了出舱活动在轨支持方案。
神舟七号载人航天飞行任务已经取得了圆满成功。然而,尚志、张柏楠和他们的“神舟”团队并没有过多地沉浸在胜利的喜悦里。神舟八号飞船又吹响了嘹亮的冲锋号,攻克空间在轨交会对接技术的大幕业已拉开,而他们,已经踏上了新的征程。
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