記長(zhǎng)征二號(hào)F火箭迭代制導(dǎo)技術(shù)研制團(tuán)隊(duì)
“十、九、……三、二、一！”2012年6月16日18時(shí)37分21秒，當(dāng)最后一聲指令響起，一條橘色的火龍從“長(zhǎng)征二號(hào)”F遙九火箭底部發(fā)出。托舉著“神舟九號(hào)”飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F火箭騰空而起，載著三名中國(guó)航天員飛向遙遠(yuǎn)的天際。最終，火箭精準(zhǔn)地將飛船送到近地點(diǎn)200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)330公里的預(yù)定軌道入口。
這次成功發(fā)射，是軌道飛向預(yù)定目標(biāo)的時(shí)候通過(guò)實(shí)時(shí)迭代計(jì)算的方式不斷修正軌道、逼近目標(biāo)，從而確保實(shí)現(xiàn)更高的軌道精度的技術(shù)。迭代制導(dǎo)是一種自適應(yīng)制導(dǎo)技術(shù)，這種制導(dǎo)方式被形象地比喻為走一步“算”一步。
“‘天宮’與‘神八’交會(huì)對(duì)接任務(wù)之前，我們使用的是攝動(dòng)制導(dǎo)，即規(guī)定好具體路徑，引導(dǎo)火箭到達(dá)指定目的地。”運(yùn)載火箭系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師張智說(shuō)，“相比而言，迭代制導(dǎo)只限定目的地，不限定具體路徑，是一種處于世界先進(jìn)水平的制導(dǎo)方式。”
“高精度”、“高可靠”、“新技術(shù)”三者融合
“高精度”是制導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)的核心追求，對(duì)長(zhǎng)征二號(hào)F火箭迭代制導(dǎo)技術(shù)研制團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，他們必須提高火箭的安全系數(shù)，保證航天員的生命安全。而迭代制導(dǎo)技術(shù)，正是“高精度”、“高可靠”、“新技術(shù)”三者的融合。
2011年11月1日5時(shí)58分，是航天科技集團(tuán)一院12所長(zhǎng)征二號(hào)F火箭迭代制導(dǎo)技術(shù)研制團(tuán)隊(duì)的迭代制導(dǎo)技術(shù)的又一次出色表現(xiàn)。2011年11月1日，迭代制導(dǎo)技術(shù)在長(zhǎng)征二號(hào)F遙八火箭上首次得到飛行驗(yàn)證，為“神舟八號(hào)”飛船節(jié)省了用于修正軌道誤差的燃料100多公斤，使火箭的近地點(diǎn)高度誤差在10米以內(nèi)，軌道傾角誤差在0.001°以內(nèi)，創(chuàng)下了當(dāng)時(shí)入軌精度的歷史最高水平。
從“神舟一號(hào)”到“天宮一號(hào)”、“神舟八號(hào)”、“神舟九號(hào)”，長(zhǎng)征二號(hào)F火箭迭代制導(dǎo)技術(shù)研制團(tuán)隊(duì)刻苦鉆研，不斷創(chuàng)新，為我國(guó)載人交會(huì)對(duì)接任務(wù)的圓滿完成奠定了基礎(chǔ)。
“一定要把精確度再次提高”
“長(zhǎng)二”F火箭總設(shè)計(jì)師荊木春介紹，從1999年11月20日，“長(zhǎng)二”F火箭將“神舟一號(hào)”飛船送入預(yù)定軌道起，這枚火箭就在不斷地進(jìn)行完善。
“神舟一號(hào)”時(shí)，工程對(duì)火箭的要求只是將飛船成功送入軌道；“神舟三號(hào)”時(shí)火箭有了真正的逃逸系統(tǒng)；“神舟五號(hào)”，“長(zhǎng)二”F火箭首次發(fā)射載人飛船；“神舟八號(hào)”，首次運(yùn)用迭代制導(dǎo)技術(shù)……
掌聲還未散去，他們又迎來(lái)了新的任務(wù)：長(zhǎng)征二號(hào)F遙九火箭將承擔(dān)2012年“天宮一號(hào)”和“神舟九號(hào)”飛船載人交會(huì)對(duì)接任務(wù)。
“一定要把精確度再次提高！”團(tuán)隊(duì)深入分析了長(zhǎng)征二號(hào)F遙八火箭的飛行數(shù)據(jù)，繼續(xù)在迭代制導(dǎo)技術(shù)的可靠性和適應(yīng)性上下功夫。為了突破關(guān)鍵技術(shù)，他們查閱資料、推導(dǎo)公式、開展數(shù)學(xué)仿真，一次次地嘗試新方法；為了提高設(shè)計(jì)的可靠性，確保萬(wàn)無(wú)一失，他們苦思冥想，力圖對(duì)工程應(yīng)用中所有可能出現(xiàn)的狀況考慮周全，利用各種故障模式對(duì)新方案進(jìn)行驗(yàn)證；為了按計(jì)劃完成設(shè)計(jì)和試驗(yàn)任務(wù)，他們放棄了一個(gè)又一個(gè)休息日，在試驗(yàn)室和測(cè)試廠房里以一臺(tái)臺(tái)電腦和測(cè)試設(shè)備為伴，以一條條曲線和一串串?dāng)?shù)字為伴。
在試驗(yàn)驗(yàn)證階段，制導(dǎo)系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師呂新廣總是對(duì)隊(duì)員們說(shuō)：“我們不是為了試驗(yàn)而試驗(yàn)，而是要通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題、總結(jié)規(guī)律，確保型號(hào)高精度、高可靠性。”