或許很多人小時(shí)候都會(huì )手捧著(zhù)《十萬(wàn)個(gè)為什么》,遨游在科學(xué)的海洋中,但又有多少人能讓兒時(shí)的科學(xué)夢(mèng)想成真呢?袁軍就是幸運的一個(gè),當然,這與他不斷向著(zhù)夢(mèng)想努力是分不開(kāi)的。
懷抱夢(mèng)想 篤定前行
1994年,袁軍懷抱著(zhù)自己從小的航天夢(mèng)加入了北京控制工程研究所(以下簡(jiǎn)稱(chēng)502所),并進(jìn)入控制科學(xué)與工程博士后流動(dòng)站,從事空間機械臂和空間交會(huì )對接方面的研究。袁軍會(huì )選擇這樣一個(gè)職業(yè)源于從小的個(gè)人興趣。他告訴記者:“從小我就喜歡看《航空知識》之類(lèi)的科技雜志,希望自己能成為從事這方面研究的科學(xué)家。高考時(shí)我毫不猶豫地選擇了自動(dòng)控制專(zhuān)業(yè)。”在大學(xué)時(shí),袁軍了解到航空航天促進(jìn)了自動(dòng)控制(特別是現代控制理論)這個(gè)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展,同時(shí)自動(dòng)控制專(zhuān)業(yè)也需要難度和復雜程度不斷提升的航空航天飛行器等受控對象。明知道等待他的將是重重難關(guān),但他依舊堅持了最初的選擇。就這樣,童年時(shí)的興趣愛(ài)好成了袁軍多年后所從事的職業(yè),這是令許多人都羨慕不已的事情。袁軍也提到,正是因為自己的興趣如此,工作也更為得心應手??吹贸?,他特別熱愛(ài)現在所從事的研究工作。
北京控制工程研究所衛星型號副總設計師 袁軍
目前,袁軍在502所負責的是民用遙感衛星姿態(tài)與軌道控制系統設計的工作,主要是航天器制導、導航與控制系統(GNC),推進(jìn)系統及其部件研制,以及控制科學(xué)與信息科學(xué)領(lǐng)域的研究。據了解,控制系統和推進(jìn)系統是航天器中關(guān)鍵的兩個(gè)分系統,大多數航天器的失效是由于這兩個(gè)分系統的故障造成的,所以這樣的研究工作存在比較大的風(fēng)險和挑戰。
困難坎坷是人們生活的教科書(shū)。在袁軍的日常工作中,困難主要來(lái)自科研攻關(guān)。在他看來(lái),只要航天產(chǎn)品和系統沒(méi)有上天運行,就沒(méi)有解決不了的問(wèn)題和困難。但已經(jīng)在軌道上運行的航天器就不一樣了,一旦產(chǎn)品或系統出了問(wèn)題就不易解決。首先,查找問(wèn)題的原因比較困難,只能通過(guò)有限的數據分析所有的可能情況。其次,某些關(guān)鍵產(chǎn)品出現問(wèn)題,造成一些關(guān)鍵信息的丟失使控制系統無(wú)法正常工作,從而使航天器姿態(tài)失控,燃料大量消耗,能源告急,最終影響到衛星的安全。袁軍談道:“遇到這種情況是非常緊張和焦慮的,在地面通過(guò)更換和維修可以解決問(wèn)題,在軌道上卻愛(ài)莫能助。解決這樣的問(wèn)題,一要靠冷靜的判斷和決策,對每個(gè)動(dòng)作要進(jìn)行充分的驗證;二要依靠團隊的力量,大家密切配合;三還需要一定的運氣,把握好有限的一點(diǎn)點(diǎn)希望,因為一旦決策失誤,就沒(méi)有機會(huì )挽回了。”此時(shí)的袁軍表情略顯嚴肅,多年的工作經(jīng)歷并沒(méi)有令他失去認真工作的態(tài)度,而是懷抱著(zhù)夢(mèng)想,篤定前行。
直面風(fēng)險 迎接挑戰
幾年前,某衛星發(fā)射后失去了-Z方向控制力矩,不是控制系統和推進(jìn)系統造成的,而是由于一個(gè)非常偶然的其他原因。衛星控制系統是一個(gè)多變量控制系統,失去一個(gè)方向的控制力矩意味著(zhù)某個(gè)方向的執行機構失效。在這種情況下,衛星姿態(tài)失控處于高速旋轉狀態(tài),能源告急,衛星的姿態(tài)和軌道控制都成為欠驅動(dòng)控制問(wèn)題,不能建立正常的姿態(tài)和軌道,衛星的有效載荷就不能正常工作。
作為控制系統的技術(shù)負責人,袁軍組織項目團隊一起解決了衛星恢復正常姿態(tài)和過(guò)程中的一系列技術(shù)問(wèn)題:采用了欠驅動(dòng)噴氣控制實(shí)現了衛星的減速和進(jìn)動(dòng)對日,確保衛星的安全;提出了欠驅動(dòng)速率阻尼控制技術(shù),并在該衛星姿態(tài)建立正常過(guò)程中成功應用,可解決衛星任意單軸失去控制能力的速率阻尼問(wèn)題;提出了基于干擾角動(dòng)量自平衡的軌道控制方法,不同于傳統變軌過(guò)程中采用噴氣姿控的變軌方案,巧妙利用衛星自身運動(dòng)特性,實(shí)現了欠驅動(dòng)姿態(tài)控制下的軌道控制問(wèn)題;提出了動(dòng)量耦合卸載技術(shù),實(shí)現了欠驅動(dòng)姿態(tài)控制下的同步回歸凍結的高精度軌跡捕獲。從欠驅動(dòng)控制方案的確定、細化和仿真,軟件編寫(xiě)和測試驗證,具體實(shí)施細則上做出正確的決策,衛星建立正常姿態(tài)并順利進(jìn)入目標軌道。
如此一步步的攻關(guān)沒(méi)有一個(gè)高水平的團隊是不可能完成的。袁軍講道:“目前國內外尚未發(fā)現解決類(lèi)似問(wèn)題的可借鑒先例,解決方案的成功實(shí)施為欠驅動(dòng)控制技術(shù)研究提供了典型的工程實(shí)例,對該方向理論的研究和技術(shù)的發(fā)展有比較深遠的意義。衛星恢復正常姿態(tài)和軌道實(shí)施也很成功,使衛星恢復了正常工作,提供的數據已經(jīng)獲得大量使用,為國家建設做出了很大貢獻。”這一切令袁軍感到非常自豪,這種自豪不僅是為了他和他的團隊,更主要的是作為中國航天工作者的那份自豪。而自豪也化成了一股力量,使袁軍對航天事業(yè)始終充滿(mǎn)了熱忱。
嚴慎細實(shí) 未雨綢繆
從1994年至今,袁軍在502所已工作了近二十年,這讓他對502所更多了一份獨特的感情。據他介紹,在幾代航天科技工作者的不懈努力下,502所已發(fā)展成為技術(shù)力量雄厚,專(zhuān)業(yè)配套齊全,基礎設施先進(jìn),軍、民結合協(xié)調發(fā)展的綜合性工程技術(shù)研究所。其歷史悠久,積累了豐碩的技術(shù)成果,且具有自己獨特的科技文化底蘊,在國內外都享有較高聲譽(yù)。我國已成功發(fā)射的衛星(飛船)的控制、推進(jìn)分系統及其部件,絕大部分都是由該所研制生產(chǎn)。
在這里多年的學(xué)習和研究,也在做事與做人方面深深影響著(zhù)袁軍,這些感受是型號研制工作的性質(zhì)所決定的。眾所周知,航天器產(chǎn)品對質(zhì)量要求很高,一旦發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題后果不堪設想。但事實(shí)上,任何產(chǎn)品都不可能做到“零缺陷”,能做到的只有堅持產(chǎn)品研制的質(zhì)量理念,不斷提高質(zhì)量管理的意識。袁軍在工作中就一直嚴格貫徹“零缺陷”的工作理念,不放過(guò)產(chǎn)品設計、加工、制造、試驗、測試過(guò)程中的任何疑點(diǎn),他在自己負責的項目中采用這種意識和理念進(jìn)行管理,保證了產(chǎn)品的高質(zhì)量。
俄國化學(xué)家門(mén)捷列夫說(shuō)過(guò),天才只意味著(zhù)終身不懈的努力。這句話(huà)用在袁軍身上再合適不過(guò)了。在技術(shù)方面,袁軍學(xué)習繼承著(zhù)前輩創(chuàng )造的技術(shù)成果,并在工作中不斷將其豐富和創(chuàng )新,注重研究和實(shí)際相結合。在做人方面,他嚴謹務(wù)實(shí),發(fā)揚著(zhù)航天人特別能吃苦,特別能戰斗,特別能攻關(guān),特別能奉獻的精神。袁軍也堅信,做事一定要嚴慎細實(shí)、未雨綢繆,他說(shuō):“‘嚴、慎、細、實(shí)’,是航天人用生命和汗水總結出來(lái)的,是航天人的工作作風(fēng),是確保航天產(chǎn)品質(zhì)量、確保成功的根本方法和經(jīng)驗總結。未雨綢繆是要把工作重點(diǎn)前移,預想和設想可能出現的故障,做好預案。這些是航天文化中重要的組成成分,更是航天人必須遵守的行動(dòng)準則。”
2003年,楊利偉乘著(zhù)神舟五號飛船首次進(jìn)入了太空,作為中國進(jìn)入太空的第一人,他是人們心中的航天英雄。而今,在中國人一次又一次的航天夢(mèng)成真時(shí),人們更應該關(guān)注的是像袁軍一樣的筑夢(mèng)人,是他們讓不可能成為了可能,是他們讓中國人的夢(mèng)想成真,是他們讓中國在國際航空航天的舞臺上獨領(lǐng)風(fēng)騷。作為新一代的航天筑夢(mèng)人,袁軍的夢(mèng)想卻很簡(jiǎn)單,他希望能繼續做好目前的工程研制工作,保證每個(gè)項目圓滿(mǎn)成功,同時(shí)不斷總結工作中取得的成功和教訓,堅持理論研究和創(chuàng )新,為航天事業(yè)的后續發(fā)展作出貢獻。
當我們看到中國的某項科學(xué)技術(shù)能與發(fā)達國家媲美,甚至超越它們時(shí),請不要忘記這些辛勤工作在幕后的筑夢(mèng)人!