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“嫦娥”奔月:中國自主創(chuàng)新的太空神話http://www.sina.com.cn 2007年12月03日 13:25 中國質(zhì)量萬里行雜志
作者:姚延敏 “嫦娥一號”承載著億萬華夏兒女的夢想一飛沖天,踏上了奔月的漫漫長路,矗立在飛天路上的是我國航天科技工作者用自主創(chuàng)新鑄就的座座豐碑。 10月24日,“嫦娥一號”這一中國自主創(chuàng)新的智慧結(jié)晶,承載著億萬華夏兒女的夢想一飛沖天,踏上了奔月的漫漫長路。11月5日,中國國家航天局宣布:嫦娥一號衛(wèi)星成功飛抵月球并進入12小時月球軌道,開始繞月飛行,成為中國第一顆月球衛(wèi)星。曾經(jīng)無數(shù)次在傳說中描繪月宮、無數(shù)次在唐詩宋詞里吟誦明月的中國人,將通過“嫦娥”的慧眼第一次近距離凝視神秘的月球。這個孕育無數(shù)浪漫傳說的國度還將第一次在遙遠的月境烙下自己的足跡。 第三個里程碑 “‘嫦娥一號’繞月探測工程被譽為中國航天事業(yè)繼‘東方紅一號’、‘載人航天’之后的第三個里程碑!”11月12日,“嫦娥一號”升空19天后,中國空間技術(shù)研究院總體部嫦娥探月項目辦產(chǎn)品保證經(jīng)理李振才在接受本刊記者采訪時,興奮之情仍溢于言表!啊隙鹨惶枴侵袊教烊说囊淮髣(chuàng)造,她的升空標志著我國邁出深空探測的第一步! 提起中國航天事業(yè)的3個里程碑,就不能不提到原航天工業(yè)部副部長、嫦娥工程總設(shè)計師孫家棟院士。孫家棟是“兩彈一星”元勛,我國第一顆衛(wèi)星“東方紅一號”的總體設(shè)計師。8年前,記者有幸采訪過這位留著寸頭、精神矍鑠的長者!皼]有洋拐棍,照樣走自己的路!彼呛炅恋穆曇簦瑯O富感染力,至今令人難忘。60年代,在前蘇聯(lián)撤走專家的情況下,孫家棟與同事們恁是在物質(zhì)條件還不完善的情況下,將一枚枚導(dǎo)彈、火箭送上蒼穹。憑著這種創(chuàng)新精神,“東方紅一號”這座里程碑被高高豎起。 斗轉(zhuǎn)星移,創(chuàng)新的接力棒傳到了年輕一代手中。還不到40歲的李振才告訴記者,在“嫦娥一號”研制團隊中,他已算得上是“老同志”了。“嫦娥一號”衛(wèi)星副總指揮龍江34歲,副總設(shè)計師孫澤洲37歲,總體主任設(shè)計師饒煒36歲,研制團隊平均年齡35歲左右。 這支年輕的團隊所要面對的是全新的考驗。1959年以來,人類進入了月球探測的新時代,一共發(fā)射了108顆探測器,只有52顆成功,成功率不到50%。日本月亮女神衛(wèi)星之前的一顆探月衛(wèi)星,也因逃逸出月球軌道而失敗。李振才說:“發(fā)射前真的睡不著,想的問題太多!焙髞硎湛囱胍暋睹鎸γ妗穼TL中國探月計劃首席科學(xué)家歐陽自遠的節(jié)目,也聽到類似的話語,看來為“嫦娥”失眠的可不止李振才一人。 分析失眠的原因時,李振才說,以往我國發(fā)射的衛(wèi)星最遠也未超過8萬公里,而月球離地球有38.4萬公里。要讓“嫦娥”跨越如此遙遠的路途,順利奔向月球,研制人員需要攻克一道道技術(shù)難關(guān)。 廣寒宮、桂樹、玉兔終歸是神話。當今世界對地球到月球8萬余公里的空間環(huán)境以及月球自身的特定環(huán)境,了解最多的當屬美國和前蘇聯(lián)科學(xué)家,但對一些核心數(shù)據(jù)他們向來秘而不宣。從公開的有限信息中李振才他們了解到,“嫦娥”將生活在一個異常嚴酷的環(huán)境。 不說別的,僅-130至150攝氏度的溫差就對衛(wèi)星的熱控設(shè)計提出極其高的要求。為此,他們進行了一系列模擬太空環(huán)境的地面熱試驗。經(jīng)過3年修行,“嫦娥”終于練就一身耐受高溫嚴寒的金剛不壞之軀。到目前為止,“嫦娥”表現(xiàn)很好,她所面對的熱環(huán)境沒有超出我們的預(yù)料。 另一個需要創(chuàng)新的是軌道設(shè)計技術(shù)。怎樣才能選擇一條既精準又合適的地月轉(zhuǎn)移軌道,并在異常復(fù)雜的太空環(huán)境下調(diào)整、維持和優(yōu)化呢?軌道設(shè)計方案誕生是艱苦而具有決定性的。月球探測器運動的全過程要涉及星、地、月三體問題,這是一個令無數(shù)天文學(xué)家和數(shù)學(xué)家都望而生畏的“魔鬼”難題。有關(guān)專家找到了60年代美國在著手“阿波羅”登月計劃時,兩位學(xué)者對地月轉(zhuǎn)軌問題所作的一篇奠基性的論文,無奈論文只給出了結(jié)果但未給出算法方面的任何信息。經(jīng)過反復(fù)討論和無數(shù)次計算,他們終于找到了一種數(shù)值方法,原則上可以達到任意精度的有效方法,可以復(fù)現(xiàn)美國學(xué)者所獲得的結(jié)果。在此算法基礎(chǔ)之上,他們利用簡化的三體運動模型對于地月轉(zhuǎn)軌進行全局性的研究,其結(jié)果對于“嫦娥一號”衛(wèi)星軌道設(shè)計起了決定性的作用。 以前我國發(fā)射的通信、返回、遙感等系列衛(wèi)星的運行軌道,是經(jīng)過多次發(fā)射、反復(fù)驗證、最終確定的最佳軌道!版隙鹨惶枴毙l(wèi)星的軌道設(shè)計驗證只能靠地面仿真來解決。難怪李振才說:“整個團隊,在發(fā)射前最緊張的可能要屬軌道設(shè)計人員了。” 11月5日,“嫦娥一號”衛(wèi)星首次近月制動成功,如期抵達月球捕獲點,衛(wèi)星的各系統(tǒng)狀態(tài)良好,性能穩(wěn)定。按照原定計劃,衛(wèi)星進入地月轉(zhuǎn)移軌道后要進行2到3次中途修正,而實施過程中僅用1次修正就達到了預(yù)期目標,這標志著我國的衛(wèi)星軌道測定與控制技術(shù)達到了新的水平!斑@一天,我才舒了一口氣。如果此前接受采訪的話,我絕沒有現(xiàn)在這么輕松! 李振才尚未退去倦意的臉龐露出輕松的微笑。 “嫦娥一號”衛(wèi)星研制人員過五關(guān)斬六將,先后攻克了衛(wèi)星熱控設(shè)計、軌道設(shè)計、遠距離測控、軌控系統(tǒng)設(shè)計、推進系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計等多項技術(shù)難關(guān)。就在設(shè)計方案即將確定的時候,2005年上半年,我國氣象部門預(yù)測說,“嫦娥一號”在一年的壽命期內(nèi)不可避免地需經(jīng)歷兩次月食。這又是一個巨大的考驗!月食發(fā)生時,太陽光被擋住,周圍變得異常黑暗、寒冷,衛(wèi)星不能依靠太陽能供電,必須依靠蓄電池才能工作。通過多次補充試驗,“嫦娥一號”的生存能力和可靠性得到進一步提高。 依靠不斷的創(chuàng)新,“嫦娥工程”一期工程創(chuàng)造中國航天史上多個第一:第一個進入月球軌道的航天器;第一次在飛行中實現(xiàn)至少8次變軌的航天器;第一次使用紫外敏感器進行姿態(tài)確定的航天器;第一次把天文測量手段納入到航天測控系統(tǒng)中來的航天器;第一次突破原有天文事后觀測模式的航天器及第一次全面實現(xiàn)國際聯(lián)網(wǎng)合作等。 零缺陷的秘密 11月5日下午,在國防科工委召開的第三次“嫦娥”新聞發(fā)布會上,北京航天飛行控制中心副主任麻永平表示,“嫦娥”衛(wèi)星質(zhì)量非常好,所有的預(yù)案都沒有實施。 作為“嫦娥”探月項目辦產(chǎn)品保證經(jīng)理,李振才對此條消息的感觸頗深。“各級領(lǐng)導(dǎo)都非常重視‘嫦娥’衛(wèi)星的質(zhì)量,大會小會上總是說質(zhì)量第一。各級參研人員都將質(zhì)量列為頭等大事。”對此,國防科工委副主任、國家航天局局長孫來燕有一個形象的說法:100減1等于零,就是說100項工作99項工作完成好,1項出現(xiàn)失誤,那么還是等于0。 “嫦娥”衛(wèi)星的設(shè)計非常復(fù)雜,因而對其可靠性控制也非常復(fù)雜。李振才掰著指頭說,通過FMEA(故障模式與影響)分析、故障樹分析、系統(tǒng)保證鏈分析、殘存風(fēng)險分析及影響成敗關(guān)鍵因素分析,他們形成了84個故障模式的應(yīng)對策略。到目前為止,這些預(yù)案都沒有實施。 “嫦娥一號”的出色表現(xiàn),得益于中國航天人在工作中始終秉持著高標準、高質(zhì)量、高效率的理念。據(jù)了解,在“嫦娥一號”升空前,只有歐空局的探月發(fā)射是一次成功的,歐空局標準也因此成為業(yè)內(nèi)公認的高標準。李振才說:“嫦娥一號”從預(yù)先研究階段、方案階段、初樣研制階段,到正樣研制階段、發(fā)射階段都有標準,而且這些標準是層層加碼的?臻g技術(shù)研究院的標準要高于航天科技集團的標準,各分系統(tǒng)的研制標準又高于院標,有些方面甚至超過歐空局標準。 高標準產(chǎn)生高質(zhì)量,高質(zhì)量又帶來了高效率。從國際上看,各國探月工程一般都需要10年以上的時間才能實施。日本剛剛發(fā)射成功的“月光女神”探月衛(wèi)星,在1991年就開始立項研制。而我國2004年初探月第一期工程獲批立項,當年11月19日繞月探測工程總體就由方案設(shè)計階段正式轉(zhuǎn)入初樣研制階段。2005年12月29日,月球衛(wèi)星初樣完成正式轉(zhuǎn)入正樣生產(chǎn)階段。2007年10月24日,“嫦娥一號”升空。從工程正式立項到“嫦娥一號”衛(wèi)星成功發(fā)射,僅用了3年多的時間。 李振才說:“‘嫦娥’衛(wèi)星能在如此短的時間內(nèi)研制完成,一方面緣于航天人忘我的工作熱情,在3年多的時間里,我們大部分科研人員沒有休過一個節(jié)假日。另一方面是質(zhì)量保進度的結(jié)果。如果有一臺關(guān)鍵設(shè)備測試出較大的問題,就可能耽誤一兩個月;整星出問題,可能會延誤一年時間。由于執(zhí)行全過程質(zhì)量管理,衛(wèi)星在研制階段沒有出現(xiàn)顛覆性的問題! “嫦娥一號”研制實行全過程質(zhì)量管理,其核心思想被李振才稱為“九字真經(jīng)”——“抓源頭、控過程、重結(jié)果”!熬抛终娼(jīng)”包含一整套“規(guī)定動作”,如復(fù)核復(fù)算與復(fù)查、嚴格質(zhì)量歸零、認真評審、關(guān)鍵件及關(guān)鍵項目控制等。被航天人念叨最多的當屬“兩個百分之百”,即所有單機、分系統(tǒng)和系統(tǒng)總體的設(shè)計都要進行全面的復(fù)查、復(fù)審、反思、質(zhì)疑,不遺漏任何問題,每個環(huán)節(jié)都要進行拉網(wǎng)式的、從最小單元開始的復(fù)查復(fù)審,反思存在的差距和薄弱環(huán)節(jié),復(fù)查工作要深入到研究室、工程組一級,要做到百分之百;所有產(chǎn)品的生產(chǎn)過程也都要進行全面的復(fù)查復(fù)審,復(fù)查工作要深入到車間、工段一級,要做到百分之百。 在執(zhí)行這套“規(guī)定動作”過程中,李振才他們從初樣中找出了32個質(zhì)量問題,從正樣中找出了21個質(zhì)量問題,到發(fā)射場還找到一個角度傳感器老化的問題。需要指出的是,查找出的問題幾乎都來自元器件。 整個“嫦娥”研制隊伍上下一心,把每一項復(fù)查工作都深入到研究室工程組一級,保證“嫦娥一號”衛(wèi)星不帶問題出廠、不帶問題轉(zhuǎn)場、不帶隱患上天和在軌穩(wěn)定運行。層層“體檢”確保了“嫦娥一號”首發(fā)入軌。從某種意義上講,程序化的產(chǎn)品保證管理才是托舉“嫦娥一號”升空,保證衛(wèi)星飛控安全的無形巨手。 李振才強調(diào),目前我國航天產(chǎn)品的質(zhì)量管理已經(jīng)完成了從產(chǎn)品檢驗到產(chǎn)品保證模式的嬗變。他認為,這種產(chǎn)品保證管理就是零缺陷管理,是優(yōu)于六西格瑪管理的一種嶄新模式。 嫦娥一號啟示錄 全國人民都在關(guān)注“嫦娥一號”衛(wèi)星。記者在網(wǎng)上就看到一篇題為“中國的‘嫦娥’探月說明中國的質(zhì)量意識強嗎”的帖子。內(nèi)容摘錄如下:“中國的‘嫦娥’探月衛(wèi)星上天了。在航天界,中國火箭發(fā)射的成功率居世界首位。發(fā)射的火箭和衛(wèi)星,都是高科技的產(chǎn)品,它由成千上百萬的普通的零件組成,當一個零件出現(xiàn)問題,就會造成巨大的質(zhì)量事故。這些零件很多是國產(chǎn)的,為什么他們可以做好?而我們還在不斷抱怨我們的質(zhì)量意識弱,我們的產(chǎn)品質(zhì)量水準低呢?”有意思的是,此觀點立刻引發(fā)了一場不大不小的網(wǎng)上辯論。最新戰(zhàn)況是,正方5個辯手得273票,反方5個辯手得199票,正方暫時領(lǐng)先。 與這場就事論事的論戰(zhàn)相比,中國社科院經(jīng)濟所研究員劇錦文的立意更高一籌。他告訴記者,“嫦娥”探月計劃是一項涉及多個產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)工程。劇教授曾參觀過河南的一家水泥廠,該廠生產(chǎn)的特種水泥專供航天發(fā)射場使用,這種水泥能夠耐受火箭發(fā)射時尾焰的灼燒!版隙稹背晒Ρ荚拢f明我國整體工業(yè)制造水平已經(jīng)具備從“中國制造”提升到“中國創(chuàng)造”的基本要求。 劇錦文認為,從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”是一個國家的基本戰(zhàn)略問題。從國際競爭的角度來看,由“中國制造”轉(zhuǎn)變成“中國創(chuàng)造”,中國經(jīng)濟才能夠在整個世界經(jīng)濟競爭當中獲取更大的份額。隨著全球一體化,國家之間的競爭加劇,對國家競爭力提出了很高的要求。國家競爭力絕不是一個空洞的概念,它必將體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)的競爭力上,體現(xiàn)在企業(yè)的競爭力上,最終要落在創(chuàng)新的能力上。從經(jīng)濟學(xué)角度來看,“中國創(chuàng)造”就是依靠人才資源或者說是依靠智力資本獲取收益的一種模式。無論從哪個角度來講,從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”,一定是國家的基本戰(zhàn)略! 10月24日,“嫦娥一號”這一中國自主創(chuàng)新的智慧結(jié)晶,承載著億萬華夏兒女的夢想一飛沖天,踏上了奔月的漫漫長路。11月5日,中國國家航天局宣布:嫦娥一號衛(wèi)星成功飛抵月球并進入12小時月球軌道,開始繞月飛行,成為中國第一顆月球衛(wèi)星。曾經(jīng)無數(shù)次在傳說中描繪月宮、無數(shù)次在唐詩宋詞里吟誦明月的中國人,將通過“嫦娥”的慧眼第一次近距離凝視神秘的月球。這個孕育無數(shù)浪漫傳說的國度還將第一次在遙遠的月境烙下自己的足跡。 第三個里程碑 “‘嫦娥一號’繞月探測工程被譽為中國航天事業(yè)繼‘東方紅一號’、‘載人航天’之后的第三個里程碑!”11月12日,“嫦娥一號”升空19天后,中國空間技術(shù)研究院總體部嫦娥探月項目辦產(chǎn)品保證經(jīng)理李振才在接受本刊記者采訪時,興奮之情仍溢于言表!啊隙鹨惶枴侵袊教烊说囊淮髣(chuàng)造,她的升空標志著我國邁出深空探測的第一步! 提起中國航天事業(yè)的3個里程碑,就不能不提到原航天工業(yè)部副部長、嫦娥工程總設(shè)計師孫家棟院士。孫家棟是“兩彈一星”元勛,我國第一顆衛(wèi)星“東方紅一號”的總體設(shè)計師。8年前,記者有幸采訪過這位留著寸頭、精神矍鑠的長者。“沒有洋拐棍,照樣走自己的路。”他那宏亮的聲音,極富感染力,至今令人難忘。60年代,在前蘇聯(lián)撤走專家的情況下,孫家棟與同事們恁是在物質(zhì)條件還不完善的情況下,將一枚枚導(dǎo)彈、火箭送上蒼穹。憑著這種創(chuàng)新精神,“東方紅一號”這座里程碑被高高豎起。 斗轉(zhuǎn)星移,創(chuàng)新的接力棒傳到了年輕一代手中。還不到40歲的李振才告訴記者,在“嫦娥一號”研制團隊中,他已算得上是“老同志”了!版隙鹨惶枴毙l(wèi)星副總指揮龍江34歲,副總設(shè)計師孫澤洲37歲,總體主任設(shè)計師饒煒36歲,研制團隊平均年齡35歲左右。 這支年輕的團隊所要面對的是全新的考驗。1959年以來,人類進入了月球探測的新時代,一共發(fā)射了108顆探測器,只有52顆成功,成功率不到50%。日本月亮女神衛(wèi)星之前的一顆探月衛(wèi)星,也因逃逸出月球軌道而失敗。李振才說:“發(fā)射前真的睡不著,想的問題太多。”后來收看央視《面對面》專訪中國探月計劃首席科學(xué)家歐陽自遠的節(jié)目,也聽到類似的話語,看來為“嫦娥”失眠的可不止李振才一人。 分析失眠的原因時,李振才說,以往我國發(fā)射的衛(wèi)星最遠也未超過8萬公里,而月球離地球有38.4萬公里。要讓“嫦娥”跨越如此遙遠的路途,順利奔向月球,研制人員需要攻克一道道技術(shù)難關(guān)。 廣寒宮、桂樹、玉兔終歸是神話。當今世界對地球到月球8萬余公里的空間環(huán)境以及月球自身的特定環(huán)境,了解最多的當屬美國和前蘇聯(lián)科學(xué)家,但對一些核心數(shù)據(jù)他們向來秘而不宣。從公開的有限信息中李振才他們了解到,“嫦娥”將生活在一個異常嚴酷的環(huán)境。 不說別的,僅-130至150攝氏度的溫差就對衛(wèi)星的熱控設(shè)計提出極其高的要求。為此,他們進行了一系列模擬太空環(huán)境的地面熱試驗。經(jīng)過3年修行,“嫦娥”終于練就一身耐受高溫嚴寒的金剛不壞之軀。到目前為止,“嫦娥”表現(xiàn)很好,她所面對的熱環(huán)境沒有超出我們的預(yù)料。 另一個需要創(chuàng)新的是軌道設(shè)計技術(shù)。怎樣才能選擇一條既精準又合適的地月轉(zhuǎn)移軌道,并在異常復(fù)雜的太空環(huán)境下調(diào)整、維持和優(yōu)化呢?軌道設(shè)計方案誕生是艱苦而具有決定性的。月球探測器運動的全過程要涉及星、地、月三體問題,這是一個令無數(shù)天文學(xué)家和數(shù)學(xué)家都望而生畏的“魔鬼”難題。有關(guān)專家找到了60年代美國在著手“阿波羅”登月計劃時,兩位學(xué)者對地月轉(zhuǎn)軌問題所作的一篇奠基性的論文,無奈論文只給出了結(jié)果但未給出算法方面的任何信息。經(jīng)過反復(fù)討論和無數(shù)次計算,他們終于找到了一種數(shù)值方法,原則上可以達到任意精度的有效方法,可以復(fù)現(xiàn)美國學(xué)者所獲得的結(jié)果。在此算法基礎(chǔ)之上,他們利用簡化的三體運動模型對于地月轉(zhuǎn)軌進行全局性的研究,其結(jié)果對于“嫦娥一號”衛(wèi)星軌道設(shè)計起了決定性的作用。 以前我國發(fā)射的通信、返回、遙感等系列衛(wèi)星的運行軌道,是經(jīng)過多次發(fā)射、反復(fù)驗證、最終確定的最佳軌道!版隙鹨惶枴毙l(wèi)星的軌道設(shè)計驗證只能靠地面仿真來解決。難怪李振才說:“整個團隊,在發(fā)射前最緊張的可能要屬軌道設(shè)計人員了! 11月5日,“嫦娥一號”衛(wèi)星首次近月制動成功,如期抵達月球捕獲點,衛(wèi)星的各系統(tǒng)狀態(tài)良好,性能穩(wěn)定。按照原定計劃,衛(wèi)星進入地月轉(zhuǎn)移軌道后要進行2到3次中途修正,而實施過程中僅用1次修正就達到了預(yù)期目標,這標志著我國的衛(wèi)星軌道測定與控制技術(shù)達到了新的水平。“這一天,我才舒了一口氣。如果此前接受采訪的話,我絕沒有現(xiàn)在這么輕松。” 李振才尚未退去倦意的臉龐露出輕松的微笑。 “嫦娥一號”衛(wèi)星研制人員過五關(guān)斬六將,先后攻克了衛(wèi)星熱控設(shè)計、軌道設(shè)計、遠距離測控、軌控系統(tǒng)設(shè)計、推進系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計等多項技術(shù)難關(guān)。就在設(shè)計方案即將確定的時候,2005年上半年,我國氣象部門預(yù)測說,“嫦娥一號”在一年的壽命期內(nèi)不可避免地需經(jīng)歷兩次月食。這又是一個巨大的考驗!月食發(fā)生時,太陽光被擋住,周圍變得異常黑暗、寒冷,衛(wèi)星不能依靠太陽能供電,必須依靠蓄電池才能工作。通過多次補充試驗,“嫦娥一號”的生存能力和可靠性得到進一步提高。 依靠不斷的創(chuàng)新,“嫦娥工程”一期工程創(chuàng)造中國航天史上多個第一:第一個進入月球軌道的航天器;第一次在飛行中實現(xiàn)至少8次變軌的航天器;第一次使用紫外敏感器進行姿態(tài)確定的航天器;第一次把天文測量手段納入到航天測控系統(tǒng)中來的航天器;第一次突破原有天文事后觀測模式的航天器及第一次全面實現(xiàn)國際聯(lián)網(wǎng)合作等。 零缺陷的秘密 11月5日下午,在國防科工委召開的第三次“嫦娥”新聞發(fā)布會上,北京航天飛行控制中心副主任麻永平表示,“嫦娥”衛(wèi)星質(zhì)量非常好,所有的預(yù)案都沒有實施。 作為“嫦娥”探月項目辦產(chǎn)品保證經(jīng)理,李振才對此條消息的感觸頗深!案骷夘I(lǐng)導(dǎo)都非常重視‘嫦娥’衛(wèi)星的質(zhì)量,大會小會上總是說質(zhì)量第一。各級參研人員都將質(zhì)量列為頭等大事!睂Υ,國防科工委副主任、國家航天局局長孫來燕有一個形象的說法:100減1等于零,就是說100項工作99項工作完成好,1項出現(xiàn)失誤,那么還是等于0。 “嫦娥”衛(wèi)星的設(shè)計非常復(fù)雜,因而對其可靠性控制也非常復(fù)雜。李振才掰著指頭說,通過FMEA(故障模式與影響)分析、故障樹分析、系統(tǒng)保證鏈分析、殘存風(fēng)險分析及影響成敗關(guān)鍵因素分析,他們形成了84個故障模式的應(yīng)對策略。到目前為止,這些預(yù)案都沒有實施。 “嫦娥一號”的出色表現(xiàn),得益于中國航天人在工作中始終秉持著高標準、高質(zhì)量、高效率的理念。據(jù)了解,在“嫦娥一號”升空前,只有歐空局的探月發(fā)射是一次成功的,歐空局標準也因此成為業(yè)內(nèi)公認的高標準。李振才說:“嫦娥一號”從預(yù)先研究階段、方案階段、初樣研制階段,到正樣研制階段、發(fā)射階段都有標準,而且這些標準是層層加碼的?臻g技術(shù)研究院的標準要高于航天科技集團的標準,各分系統(tǒng)的研制標準又高于院標,有些方面甚至超過歐空局標準。 高標準產(chǎn)生高質(zhì)量,高質(zhì)量又帶來了高效率。從國際上看,各國探月工程一般都需要10年以上的時間才能實施。日本剛剛發(fā)射成功的“月光女神”探月衛(wèi)星,在1991年就開始立項研制。而我國2004年初探月第一期工程獲批立項,當年11月19日繞月探測工程總體就由方案設(shè)計階段正式轉(zhuǎn)入初樣研制階段。2005年12月29日,月球衛(wèi)星初樣完成正式轉(zhuǎn)入正樣生產(chǎn)階段。2007年10月24日,“嫦娥一號”升空。從工程正式立項到“嫦娥一號”衛(wèi)星成功發(fā)射,僅用了3年多的時間。 李振才說:“‘嫦娥’衛(wèi)星能在如此短的時間內(nèi)研制完成,一方面緣于航天人忘我的工作熱情,在3年多的時間里,我們大部分科研人員沒有休過一個節(jié)假日。另一方面是質(zhì)量保進度的結(jié)果。如果有一臺關(guān)鍵設(shè)備測試出較大的問題,就可能耽誤一兩個月;整星出問題,可能會延誤一年時間。由于執(zhí)行全過程質(zhì)量管理,衛(wèi)星在研制階段沒有出現(xiàn)顛覆性的問題! “嫦娥一號”研制實行全過程質(zhì)量管理,其核心思想被李振才稱為“九字真經(jīng)”——“抓源頭、控過程、重結(jié)果”!熬抛终娼(jīng)”包含一整套“規(guī)定動作”,如復(fù)核復(fù)算與復(fù)查、嚴格質(zhì)量歸零、認真評審、關(guān)鍵件及關(guān)鍵項目控制等。被航天人念叨最多的當屬“兩個百分之百”,即所有單機、分系統(tǒng)和系統(tǒng)總體的設(shè)計都要進行全面的復(fù)查、復(fù)審、反思、質(zhì)疑,不遺漏任何問題,每個環(huán)節(jié)都要進行拉網(wǎng)式的、從最小單元開始的復(fù)查復(fù)審,反思存在的差距和薄弱環(huán)節(jié),復(fù)查工作要深入到研究室、工程組一級,要做到百分之百;所有產(chǎn)品的生產(chǎn)過程也都要進行全面的復(fù)查復(fù)審,復(fù)查工作要深入到車間、工段一級,要做到百分之百。 在執(zhí)行這套“規(guī)定動作”過程中,李振才他們從初樣中找出了32個質(zhì)量問題,從正樣中找出了21個質(zhì)量問題,到發(fā)射場還找到一個角度傳感器老化的問題。需要指出的是,查找出的問題幾乎都來自元器件。 整個“嫦娥”研制隊伍上下一心,把每一項復(fù)查工作都深入到研究室工程組一級,保證“嫦娥一號”衛(wèi)星不帶問題出廠、不帶問題轉(zhuǎn)場、不帶隱患上天和在軌穩(wěn)定運行。層層“體檢”確保了“嫦娥一號”首發(fā)入軌。從某種意義上講,程序化的產(chǎn)品保證管理才是托舉“嫦娥一號”升空,保證衛(wèi)星飛控安全的無形巨手。 李振才強調(diào),目前我國航天產(chǎn)品的質(zhì)量管理已經(jīng)完成了從產(chǎn)品檢驗到產(chǎn)品保證模式的嬗變。他認為,這種產(chǎn)品保證管理就是零缺陷管理,是優(yōu)于六西格瑪管理的一種嶄新模式。 嫦娥一號啟示錄 全國人民都在關(guān)注“嫦娥一號”衛(wèi)星。記者在網(wǎng)上就看到一篇題為“中國的‘嫦娥’探月說明中國的質(zhì)量意識強嗎”的帖子。內(nèi)容摘錄如下:“中國的‘嫦娥’探月衛(wèi)星上天了。在航天界,中國火箭發(fā)射的成功率居世界首位。發(fā)射的火箭和衛(wèi)星,都是高科技的產(chǎn)品,它由成千上百萬的普通的零件組成,當一個零件出現(xiàn)問題,就會造成巨大的質(zhì)量事故。這些零件很多是國產(chǎn)的,為什么他們可以做好?而我們還在不斷抱怨我們的質(zhì)量意識弱,我們的產(chǎn)品質(zhì)量水準低呢?”有意思的是,此觀點立刻引發(fā)了一場不大不小的網(wǎng)上辯論。最新戰(zhàn)況是,正方5個辯手得273票,反方5個辯手得199票,正方暫時領(lǐng)先。 與這場就事論事的論戰(zhàn)相比,中國社科院經(jīng)濟所研究員劇錦文的立意更高一籌。他告訴記者,“嫦娥”探月計劃是一項涉及多個產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)工程。劇教授曾參觀過河南的一家水泥廠,該廠生產(chǎn)的特種水泥專供航天發(fā)射場使用,這種水泥能夠耐受火箭發(fā)射時尾焰的灼燒!版隙稹背晒Ρ荚,說明我國整體工業(yè)制造水平已經(jīng)具備從“中國制造”提升到“中國創(chuàng)造”的基本要求。 劇錦文認為,從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”是一個國家的基本戰(zhàn)略問題。從國際競爭的角度來看,由“中國制造”轉(zhuǎn)變成“中國創(chuàng)造”,中國經(jīng)濟才能夠在整個世界經(jīng)濟競爭當中獲取更大的份額。隨著全球一體化,國家之間的競爭加劇,對國家競爭力提出了很高的要求。國家競爭力絕不是一個空洞的概念,它必將體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)的競爭力上,體現(xiàn)在企業(yè)的競爭力上,最終要落在創(chuàng)新的能力上。從經(jīng)濟學(xué)角度來看,“中國創(chuàng)造”就是依靠人才資源或者說是依靠智力資本獲取收益的一種模式。無論從哪個角度來講,從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”,一定是國家的基本戰(zhàn)略。 10月24日,“嫦娥一號”這一中國自主創(chuàng)新的智慧結(jié)晶,承載著億萬華夏兒女的夢想一飛沖天,踏上了奔月的漫漫長路。11月5日,中國國家航天局宣布:嫦娥一號衛(wèi)星成功飛抵月球并進入12小時月球軌道,開始繞月飛行,成為中國第一顆月球衛(wèi)星。曾經(jīng)無數(shù)次在傳說中描繪月宮、無數(shù)次在唐詩宋詞里吟誦明月的中國人,將通過“嫦娥”的慧眼第一次近距離凝視神秘的月球。這個孕育無數(shù)浪漫傳說的國度還將第一次在遙遠的月境烙下自己的足跡。 第三個里程碑 “‘嫦娥一號’繞月探測工程被譽為中國航天事業(yè)繼‘東方紅一號’、‘載人航天’之后的第三個里程碑!”11月12日,“嫦娥一號”升空19天后,中國空間技術(shù)研究院總體部嫦娥探月項目辦產(chǎn)品保證經(jīng)理李振才在接受本刊記者采訪時,興奮之情仍溢于言表。“‘嫦娥一號’是中國航天人的一大創(chuàng)造,她的升空標志著我國邁出深空探測的第一步! 提起中國航天事業(yè)的3個里程碑,就不能不提到原航天工業(yè)部副部長、嫦娥工程總設(shè)計師孫家棟院士。孫家棟是“兩彈一星”元勛,我國第一顆衛(wèi)星“東方紅一號”的總體設(shè)計師。8年前,記者有幸采訪過這位留著寸頭、精神矍鑠的長者!皼]有洋拐棍,照樣走自己的路。”他那宏亮的聲音,極富感染力,至今令人難忘。60年代,在前蘇聯(lián)撤走專家的情況下,孫家棟與同事們恁是在物質(zhì)條件還不完善的情況下,將一枚枚導(dǎo)彈、火箭送上蒼穹。憑著這種創(chuàng)新精神,“東方紅一號”這座里程碑被高高豎起。 斗轉(zhuǎn)星移,創(chuàng)新的接力棒傳到了年輕一代手中。還不到40歲的李振才告訴記者,在“嫦娥一號”研制團隊中,他已算得上是“老同志”了。“嫦娥一號”衛(wèi)星副總指揮龍江34歲,副總設(shè)計師孫澤洲37歲,總體主任設(shè)計師饒煒36歲,研制團隊平均年齡35歲左右。 這支年輕的團隊所要面對的是全新的考驗。1959年以來,人類進入了月球探測的新時代,一共發(fā)射了108顆探測器,只有52顆成功,成功率不到50%。日本月亮女神衛(wèi)星之前的一顆探月衛(wèi)星,也因逃逸出月球軌道而失敗。李振才說:“發(fā)射前真的睡不著,想的問題太多!焙髞硎湛囱胍暋睹鎸γ妗穼TL中國探月計劃首席科學(xué)家歐陽自遠的節(jié)目,也聽到類似的話語,看來為“嫦娥”失眠的可不止李振才一人。 分析失眠的原因時,李振才說,以往我國發(fā)射的衛(wèi)星最遠也未超過8萬公里,而月球離地球有38.4萬公里。要讓“嫦娥”跨越如此遙遠的路途,順利奔向月球,研制人員需要攻克一道道技術(shù)難關(guān)。 廣寒宮、桂樹、玉兔終歸是神話。當今世界對地球到月球8萬余公里的空間環(huán)境以及月球自身的特定環(huán)境,了解最多的當屬美國和前蘇聯(lián)科學(xué)家,但對一些核心數(shù)據(jù)他們向來秘而不宣。從公開的有限信息中李振才他們了解到,“嫦娥”將生活在一個異常嚴酷的環(huán)境。 不說別的,僅-130至150攝氏度的溫差就對衛(wèi)星的熱控設(shè)計提出極其高的要求。為此,他們進行了一系列模擬太空環(huán)境的地面熱試驗。經(jīng)過3年修行,“嫦娥”終于練就一身耐受高溫嚴寒的金剛不壞之軀。到目前為止,“嫦娥”表現(xiàn)很好,她所面對的熱環(huán)境沒有超出我們的預(yù)料。 另一個需要創(chuàng)新的是軌道設(shè)計技術(shù)。怎樣才能選擇一條既精準又合適的地月轉(zhuǎn)移軌道,并在異常復(fù)雜的太空環(huán)境下調(diào)整、維持和優(yōu)化呢?軌道設(shè)計方案誕生是艱苦而具有決定性的。月球探測器運動的全過程要涉及星、地、月三體問題,這是一個令無數(shù)天文學(xué)家和數(shù)學(xué)家都望而生畏的“魔鬼”難題。有關(guān)專家找到了60年代美國在著手“阿波羅”登月計劃時,兩位學(xué)者對地月轉(zhuǎn)軌問題所作的一篇奠基性的論文,無奈論文只給出了結(jié)果但未給出算法方面的任何信息。經(jīng)過反復(fù)討論和無數(shù)次計算,他們終于找到了一種數(shù)值方法,原則上可以達到任意精度的有效方法,可以復(fù)現(xiàn)美國學(xué)者所獲得的結(jié)果。在此算法基礎(chǔ)之上,他們利用簡化的三體運動模型對于地月轉(zhuǎn)軌進行全局性的研究,其結(jié)果對于“嫦娥一號”衛(wèi)星軌道設(shè)計起了決定性的作用。 以前我國發(fā)射的通信、返回、遙感等系列衛(wèi)星的運行軌道,是經(jīng)過多次發(fā)射、反復(fù)驗證、最終確定的最佳軌道!版隙鹨惶枴毙l(wèi)星的軌道設(shè)計驗證只能靠地面仿真來解決。難怪李振才說:“整個團隊,在發(fā)射前最緊張的可能要屬軌道設(shè)計人員了! 11月5日,“嫦娥一號”衛(wèi)星首次近月制動成功,如期抵達月球捕獲點,衛(wèi)星的各系統(tǒng)狀態(tài)良好,性能穩(wěn)定。按照原定計劃,衛(wèi)星進入地月轉(zhuǎn)移軌道后要進行2到3次中途修正,而實施過程中僅用1次修正就達到了預(yù)期目標,這標志著我國的衛(wèi)星軌道測定與控制技術(shù)達到了新的水平!斑@一天,我才舒了一口氣。如果此前接受采訪的話,我絕沒有現(xiàn)在這么輕松! 李振才尚未退去倦意的臉龐露出輕松的微笑。 “嫦娥一號”衛(wèi)星研制人員過五關(guān)斬六將,先后攻克了衛(wèi)星熱控設(shè)計、軌道設(shè)計、遠距離測控、軌控系統(tǒng)設(shè)計、推進系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計等多項技術(shù)難關(guān)。就在設(shè)計方案即將確定的時候,2005年上半年,我國氣象部門預(yù)測說,“嫦娥一號”在一年的壽命期內(nèi)不可避免地需經(jīng)歷兩次月食。這又是一個巨大的考驗!月食發(fā)生時,太陽光被擋住,周圍變得異常黑暗、寒冷,衛(wèi)星不能依靠太陽能供電,必須依靠蓄電池才能工作。通過多次補充試驗,“嫦娥一號”的生存能力和可靠性得到進一步提高。 依靠不斷的創(chuàng)新,“嫦娥工程”一期工程創(chuàng)造中國航天史上多個第一:第一個進入月球軌道的航天器;第一次在飛行中實現(xiàn)至少8次變軌的航天器;第一次使用紫外敏感器進行姿態(tài)確定的航天器;第一次把天文測量手段納入到航天測控系統(tǒng)中來的航天器;第一次突破原有天文事后觀測模式的航天器及第一次全面實現(xiàn)國際聯(lián)網(wǎng)合作等。 零缺陷的秘密 11月5日下午,在國防科工委召開的第三次“嫦娥”新聞發(fā)布會上,北京航天飛行控制中心副主任麻永平表示,“嫦娥”衛(wèi)星質(zhì)量非常好,所有的預(yù)案都沒有實施。 作為“嫦娥”探月項目辦產(chǎn)品保證經(jīng)理,李振才對此條消息的感觸頗深。“各級領(lǐng)導(dǎo)都非常重視‘嫦娥’衛(wèi)星的質(zhì)量,大會小會上總是說質(zhì)量第一。各級參研人員都將質(zhì)量列為頭等大事!睂Υ耍瑖揽乒の敝魅巍液教炀志珠L孫來燕有一個形象的說法:100減1等于零,就是說100項工作99項工作完成好,1項出現(xiàn)失誤,那么還是等于0。 “嫦娥”衛(wèi)星的設(shè)計非常復(fù)雜,因而對其可靠性控制也非常復(fù)雜。李振才掰著指頭說,通過FMEA(故障模式與影響)分析、故障樹分析、系統(tǒng)保證鏈分析、殘存風(fēng)險分析及影響成敗關(guān)鍵因素分析,他們形成了84個故障模式的應(yīng)對策略。到目前為止,這些預(yù)案都沒有實施。 “嫦娥一號”的出色表現(xiàn),得益于中國航天人在工作中始終秉持著高標準、高質(zhì)量、高效率的理念。據(jù)了解,在“嫦娥一號”升空前,只有歐空局的探月發(fā)射是一次成功的,歐空局標準也因此成為業(yè)內(nèi)公認的高標準。李振才說:“嫦娥一號”從預(yù)先研究階段、方案階段、初樣研制階段,到正樣研制階段、發(fā)射階段都有標準,而且這些標準是層層加碼的?臻g技術(shù)研究院的標準要高于航天科技集團的標準,各分系統(tǒng)的研制標準又高于院標,有些方面甚至超過歐空局標準。 高標準產(chǎn)生高質(zhì)量,高質(zhì)量又帶來了高效率。從國際上看,各國探月工程一般都需要10年以上的時間才能實施。日本剛剛發(fā)射成功的“月光女神”探月衛(wèi)星,在1991年就開始立項研制。而我國2004年初探月第一期工程獲批立項,當年11月19日繞月探測工程總體就由方案設(shè)計階段正式轉(zhuǎn)入初樣研制階段。2005年12月29日,月球衛(wèi)星初樣完成正式轉(zhuǎn)入正樣生產(chǎn)階段。2007年10月24日,“嫦娥一號”升空。從工程正式立項到“嫦娥一號”衛(wèi)星成功發(fā)射,僅用了3年多的時間。 李振才說:“‘嫦娥’衛(wèi)星能在如此短的時間內(nèi)研制完成,一方面緣于航天人忘我的工作熱情,在3年多的時間里,我們大部分科研人員沒有休過一個節(jié)假日。另一方面是質(zhì)量保進度的結(jié)果。如果有一臺關(guān)鍵設(shè)備測試出較大的問題,就可能耽誤一兩個月;整星出問題,可能會延誤一年時間。由于執(zhí)行全過程質(zhì)量管理,衛(wèi)星在研制階段沒有出現(xiàn)顛覆性的問題。” “嫦娥一號”研制實行全過程質(zhì)量管理,其核心思想被李振才稱為“九字真經(jīng)”——“抓源頭、控過程、重結(jié)果”!熬抛终娼(jīng)”包含一整套“規(guī)定動作”,如復(fù)核復(fù)算與復(fù)查、嚴格質(zhì)量歸零、認真評審、關(guān)鍵件及關(guān)鍵項目控制等。被航天人念叨最多的當屬“兩個百分之百”,即所有單機、分系統(tǒng)和系統(tǒng)總體的設(shè)計都要進行全面的復(fù)查、復(fù)審、反思、質(zhì)疑,不遺漏任何問題,每個環(huán)節(jié)都要進行拉網(wǎng)式的、從最小單元開始的復(fù)查復(fù)審,反思存在的差距和薄弱環(huán)節(jié),復(fù)查工作要深入到研究室、工程組一級,要做到百分之百;所有產(chǎn)品的生產(chǎn)過程也都要進行全面的復(fù)查復(fù)審,復(fù)查工作要深入到車間、工段一級,要做到百分之百。 在執(zhí)行這套“規(guī)定動作”過程中,李振才他們從初樣中找出了32個質(zhì)量問題,從正樣中找出了21個質(zhì)量問題,到發(fā)射場還找到一個角度傳感器老化的問題。需要指出的是,查找出的問題幾乎都來自元器件。 整個“嫦娥”研制隊伍上下一心,把每一項復(fù)查工作都深入到研究室工程組一級,保證“嫦娥一號”衛(wèi)星不帶問題出廠、不帶問題轉(zhuǎn)場、不帶隱患上天和在軌穩(wěn)定運行。層層“體檢”確保了“嫦娥一號”首發(fā)入軌。從某種意義上講,程序化的產(chǎn)品保證管理才是托舉“嫦娥一號”升空,保證衛(wèi)星飛控安全的無形巨手。 李振才強調(diào),目前我國航天產(chǎn)品的質(zhì)量管理已經(jīng)完成了從產(chǎn)品檢驗到產(chǎn)品保證模式的嬗變。他認為,這種產(chǎn)品保證管理就是零缺陷管理,是優(yōu)于六西格瑪管理的一種嶄新模式。 嫦娥一號啟示錄 全國人民都在關(guān)注“嫦娥一號”衛(wèi)星。記者在網(wǎng)上就看到一篇題為“中國的‘嫦娥’探月說明中國的質(zhì)量意識強嗎”的帖子。內(nèi)容摘錄如下:“中國的‘嫦娥’探月衛(wèi)星上天了。在航天界,中國火箭發(fā)射的成功率居世界首位。發(fā)射的火箭和衛(wèi)星,都是高科技的產(chǎn)品,它由成千上百萬的普通的零件組成,當一個零件出現(xiàn)問題,就會造成巨大的質(zhì)量事故。這些零件很多是國產(chǎn)的,為什么他們可以做好?而我們還在不斷抱怨我們的質(zhì)量意識弱,我們的產(chǎn)品質(zhì)量水準低呢?”有意思的是,此觀點立刻引發(fā)了一場不大不小的網(wǎng)上辯論。最新戰(zhàn)況是,正方5個辯手得273票,反方5個辯手得199票,正方暫時領(lǐng)先。 與這場就事論事的論戰(zhàn)相比,中國社科院經(jīng)濟所研究員劇錦文的立意更高一籌。他告訴記者,“嫦娥”探月計劃是一項涉及多個產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)工程。劇教授曾參觀過河南的一家水泥廠,該廠生產(chǎn)的特種水泥專供航天發(fā)射場使用,這種水泥能夠耐受火箭發(fā)射時尾焰的灼燒!版隙稹背晒Ρ荚,說明我國整體工業(yè)制造水平已經(jīng)具備從“中國制造”提升到“中國創(chuàng)造”的基本要求。 劇錦文認為,從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”是一個國家的基本戰(zhàn)略問題。從國際競爭的角度來看,由“中國制造”轉(zhuǎn)變成“中國創(chuàng)造”,中國經(jīng)濟才能夠在整個世界經(jīng)濟競爭當中獲取更大的份額。隨著全球一體化,國家之間的競爭加劇,對國家競爭力提出了很高的要求。國家競爭力絕不是一個空洞的概念,它必將體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)的競爭力上,體現(xiàn)在企業(yè)的競爭力上,最終要落在創(chuàng)新的能力上。從經(jīng)濟學(xué)角度來看,“中國創(chuàng)造”就是依靠人才資源或者說是依靠智力資本獲取收益的一種模式。無論從哪個角度來講,從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”,一定是國家的基本戰(zhàn)略。
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