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自主创新推进我国航天事业跨越式发展


  立足自主创新

  载人航天工程是我国航天领域一项全新的工程。美俄虽然早已有了这个领域的技术及其工程经验,但是这样的高技术成果是不会与我们分享的。国外有逃逸火箭的栅格翼技术,但对方开价数千万美元。近十年来,美国对我国实施了6次制裁,每次都包括航天。1998年底又发表了臭名昭著的《考克斯报告》,污蔑我国偷窃美国的高技术。我们很清楚,搞载人航天,只能立足自主创新,要用中国的运载火箭和载人飞船把自己的航天员送上太空,把命运牢牢把握在自己手中,不受制于人,注定要特别能吃苦、特别能攻关、特别能战斗、特别能奉献。从1992年以来,经过十多年的建设与发展,一批国际宇航界公认的技术难题得到了突破,形成了我国在载人航天领域的核心竞争力;一批具有管理创新的航天型号项目管理模式初步形成;同时形成了一大批具有世界先进水平的研制试验条件并相继投入使用;培养造就了一大批年轻的科技骨干人才;建立了一整套具有自主知识产权的载人航天工程标准和规范。更为可喜的是,经过13年的工程实践,我们加深了对自主创新内涵的理性思考,对自主创新规律的认识也有了新的飞跃。概括起来,有以下5点体会:
  自主创新一定要有持续的技术积累
  1992年,载人航天工程正式立项时,我国的长征系列运载火箭已经成功地进行了26次发射,其中发射了13颗返回式卫星;基本掌握了卫星发射、定点、返回等关键技术。用于载人航天的“长征二号F”火箭是在“长征二号E”捆绑式火箭的基础上进行研制和完善的。长二捆火箭共进行了8次发射,经历了成功与失败的考验。研制飞船有返回式卫星的成功经验,有回收技术、防热材料等研究成果可以借鉴。此外,还有导弹、通信卫星控制技术的积累,已能够利用计算机冗余技术对卫星综合管理。正因为有了这些关键领域的技术作基础,我们才有可能只进行4次无人飞船试验和1次零高度试验,就实现了“神舟五号”的首次载人航天飞行。经过两年的努力,又实现了“神舟六号”的多人多天飞行。所以,自主创新一定要以持续的技术积累作为基础,不可能一蹴而就,也不能急功近利。
  自主创新为的是少投入、多产出
  对于火箭、飞船等这样的高技术产品,从工程研制的角度来说,试验、发射的次数越多,成功的几率就越高。在方案论证阶段,专家根据理论计算提出,载人火箭的可靠性指标从0.91提高到0.97,需要再进行27次成功发射的子样,其液体火箭发动机需要单台累计试车10万秒以上。在国家经济还不很富裕,对航天的投入也不可能很多的情况下,经过反复论证、集智攻关,最终我们通过已有的发射数据积累、补充高低温地面试验、提高额定工况等一系列办法,用尽可能少的投入,逐步逼近,达到了预定指标。
  神舟飞船是我国自主研制的一种卫星式载人飞船,设计方案体现了中国特色和总体方案的优化与进步,不但起点高,一步就能容纳3人,可以在相当长的时间内使用,而且一船多用,在轨运行时,轨道舱有航天员生活舱的功能,飞船返回以后,轨道舱还可在轨运行数月,继续进行空间科学试验和技术试验。“神舟六号”发射成功后,俄罗斯航天局局长对我说,神舟飞船是中国人自己创造的飞船,不是“联盟号”的翻版。
  在载人航天工程中,我们之所以千方百计自主创新,为的就是要少投入、多产出,少花钱、多办事,这符合我们的国情和民意。载人航天工程共投资了200亿元左右,其中火箭、飞船两大系统花费占50%。总共研制、生产、发射了6发火箭、6艘飞船,还完善了相关的地面设备,建设了一大批基础设施,在北京唐家岭建成了国际一流的空间技术研制试验基地。与美国在阿波罗登月计划上的240亿美元和欧洲空间局研制阿里安-5火箭花费的100亿欧元相比,我国的载人航天工程做到了少投入、多产出。
  自主创新一定要注重系统集成
  飞船、火箭系统的设备和元器件大多数是配套协作单位生产的,我们一方面充分发挥市场的杠杆作用,在全国范围内谁的产品好就采购谁的,并且通过健全的质量保证体系,按照规范质量标准进行严格的考核把关。另一方面,为确保飞行成功,我们对每一件产品还采取了一系列加严措施。
  与此同时,我们特别注重关键环节的系统集成创新。根据我国元器件生产的实际状况,在载人航天工程中,单纯依靠筛选、老练等措施提高元器件可靠性已经不够了。为确保质量和安全,我们在设计上采取了诸如冗余、容错、系统重构等技术。针对“载人”对软件可靠性的要求和软件系统复杂、软件规模大的情况,我们在火箭、飞船的研制中推行了软件工程化。对那些容易发生问题的关键件,如密封圈、点火装置、气液管路的可靠性,我们专门制定了标准规范,控制设计质量,同时还专门建立了定点生产单位,尽最大努力从源头铲除重大故障隐患。
  自主创新一定要咬定目标、刻苦攻关
  从1999年至今,我们已经先后成功发射了4艘无人飞船和两艘载人飞船,在这个过程中,神舟飞船突破了再入升力控制、应急救生、软着陆、制导导航与控制的故障诊断、舱段间分离、防热等13项关键技术。运载火箭为了提高可靠性和安全性,也采取了55项新技术。其中,有很多是国际宇航界公认的难题。广大工程技术人员自始至终咬定目标、刻苦攻关。
  逃逸系统是载人火箭所特有的,也是载人航天三大技术难关之一。逃逸系统有双重使命:火箭待发射和上升段,一旦发生故障,危及航天员生命安全时,逃逸塔要确保航天员瞬间逃生、安全返回;发射顺利时,逃逸塔自动分离,保证火箭运载飞船继续飞行。经过一年多的研制,1995年4月,主逃逸发动机进行首次热试车。但点火后不到1秒钟,超过3000℃的高燃速火焰瞬间将4个前置喷管的弯管全部烧穿,并将整个试车台烧成一片火海,在试车现场的许多专家和技术人员都痛心地流下了眼泪。在此后的100多天里,科研人员和工人师傅遴选了成百种材料和配方,做了上千次试验,测试了上万个数据,刻苦攻关,直到取得圆满成功。
  自主创新的技术成果要及时向现实生产力转化
  这是自主创新的真正价值。据有关统计,我国近年来的1000多种新材料中,80%是在空间技术的牵引下研制完成的,有近2000项空间技术成果已移植到国民经济各部门。在卫星通信、导航定位、气象预报、减灾防灾、远程教育等方面,航天技术正服务于人们的工作和生活。“神舟经济”的直接效益、带动效益和辐射效益以及折射出的产业链也已达到了数百亿元的规模。然而,在技术成果向现实生产力转化方面,我们还有相当差距。发达国家科技进步对国民经济的贡献率已经达到了60%以上。根据统计,美国将空间技术转化为产业,已创造了2万亿美元的利润。当年耗资240亿美元的“阿波罗”登月计划,科技成果转化为民用后衍生出数千亿美元的市场。美国在载人航天领域的回报达到了1:9。我们还必须下大气力,加快航天民用产业的发展,继续提升创新的能力。

  实施科学管理

  载人航天工程是中国航天领域迄今为止规模最庞大、系统最复杂、技术难度最大、质量可靠性和安全性要求高、极具风险的一项跨世纪国家重大工程。没有指令性计划的支撑,大家更加关注经济利益。如何从系统思维出发,将局部利益统一到全局,将不同系统、不同单位等诸多体系结合起来,发挥综合优势、整体优势和智能优势,既超越局部得失,实现技术系统全局优化和管理系统全局统筹,又能主动防范和化解风险,使之降到最小;如何把粗线条的初始研制要求,逐步地细化为成千上万研制任务参与者的具体工作,并使这些工作及其成果最终能够保证系统目标万无一失成功地得以实现,这是航天系统工程管理的出发点和落脚点。
  在工程实践中,我们通过建立相对独立、相互协调、相互制约的六个体系,即科学严密的决策体系、以专项管理为核心的组织体系、以工程总体设计部为龙头的技术体系、综合统筹的计划体系、系统规范的质量体系、坚持创新创造创业的人才资源体系,不仅共同支撑起载人航天工程,而且使整体优化、系统协调、环境适应、创新发展、风险管理、优化保证等系统工程的核心理念在实践中进一步得到了丰富和发展。主要体现在:
  确保系统优化和整体优化
  载人航天工程各系统及其各分系统、子系统的设计必须以全局最优为准则。飞船系统作为航天员进入空间、在轨生活工作和返回地球的载体,处于大系统的核心位置,其他系统主要围绕飞船的研制计划和进度安排本系统的工作计划和进度。对“神舟五号”之前的4次无人飞行试验,方案上都明确了每一次试验的主任务及其完成的措施,其它任务服从主任务。“神舟五号”飞船的飞行放行准则中也明确,保障航天员安全是压倒一切的主任务,绝不能因片面追求有效载荷自身的最佳状态而出现可能危及航天员安全的情况。
  承担载人航天工程有关系统设备、零部件和原材料配套协作任务的单位遍布全国各地,涉及众多行业、中央企业和地方企业。周密协调的计划管理能够对工程进行有效控制,以确保局部服从全局。同时,还适度进行了条件建设,帮助协作配套单位改善生产条件,提升能力。“神舟六号”飞行成功后,我们对166家主要配套协作单位专门组织了答谢会。
  确保计划的科学性和有效性
  载人航天的探索性决定了其研制生产必然是一个创造性的、认识不断深化和提高的过程,因此,计划并不是一成不变的。在计划运筹中必须进行风险分析和控制,有预见性,留有余地,要在动态评估的基础上,及时进行适应性调整。计划的权威性和严肃性则依靠执行力度来加以保证。载人航天工程各级都建立了强有力的指挥调度系统,强调统一组织,跟踪管理,过程控制,狠抓短线,科学调度,形成了以任务为中心,横到边、纵到底、责任明确、有机协调的调度网,确保了计划的有效执行。
  确保质量第一、安全至上
  载人航天与以往所有航天工程最大的不同在于载人。这就要求载人航天工程的质量建设必须把确保航天员的安全放在首位,把提高工程的安全性和可靠性作为工程质量管理的核心。
  我们坚持围绕“一人”(航天员)抓质量,依靠“两头”(领导者和执行者)促质量,紧盯“三员”(设计员、生产工艺员、操作员)保质量。同时强调团队精神,如此复杂的系统工程,单靠总指挥、总师是不够的,必须依靠全体参加工程的所有人,各个系统、分系统组成的团队的集体智慧和力量才能完成。
  我们坚持“行为规范、规范行为”的质量要求和做法。在载人飞船、运载火箭等关键系统中大力推动型号标准化工作,下功夫建立了200多项标准,覆盖了火箭、飞船研制生产的所有阶段。
  我们坚持质量管理走群众路线,实事求是,鼓励研制人员敢于暴露质量问题,奖惩分明。

  培育人才队伍

  在培养人才队伍方面,我们的体会是:
  人才的成长一定要有发展的动力牵引
  载人航天工程是大批高素质人才成长的广阔舞台,现在飞船、火箭两个系统的研制队伍中,35岁以下的年轻人已占到了一半左右。由此,我们更加深刻地领悟到,发展是党执政兴国的第一要务,解决我国一切问题的关键都在于发展。人才队伍的成长同样要靠发展。
  党的十六届五中全会明确提出,要按照“有所为有所不为”的要求,在关键技术领域启动一批重大专项;在信息、生命、空间、海洋、纳米及新材料等战略领域超前部署,集中优势力量,加大投入力度,增强科技和经济持续发展的后劲。我们有责任牢记使命,紧紧抓住发展机遇,继续加大人才培养的力度,为提高劳动者素质和培养大量高素质人才做出新的贡献。
  人才一定是在大胆使用中成长起来的
  我们坚持载人航天工程与“核心人才工程”协调发展。对那些常人认为超出他现实能力,但确有强烈责任感、事业心、有潜力的优秀青年人才,大胆选拔使用,给他们加任务、压担子,让他们在工程实践中快速成长。飞船、火箭等产品技术难度大,工艺复杂。为提高技能人才的整体素质,近年来,我们从大专院校、高等职业技术学院引进一批适用人才以调整结构,制定“名师带徒”的管理办法,鼓励一批具有绝招绝技的老师进行传帮带。为了做好新老交替,我们还打破常规,按照先进后出的办法,延缓老专家退休时间,超常规增设副总指挥、副总师,实行传帮带。“神舟五号”圆满成功之后,我们又进行了新老交替。现在,飞船和火箭系统的19位正副总指挥、总设计师中,有15人年龄在45岁以下;108位正副主任设计师平均年龄为38.5岁。年轻一代已经成为我国载人航天工程可持续发展的有力保证。
  人才的成长一定要有强有力的思想、作风和纪律作保证
  航天事业要求做到严慎细实,要求我们的队伍一定要有强烈政治责任感和事业心。这也是我们衡量人才的标准。实施载人航天工程13年来,我们始终坚持发挥思想政治工作的保证作用,在加强人才技术培养、做好技术接班的同时,还加大了思想、作风、纪律建设的力度,通过企业文化建设形成了职工共同的价值观。国家利益至上、质量就是政治、质量就是生命等理念融会了几代航天人成功的经验和失败的教训,是宝贵的精神财富。对此,广大干部职工有认同感,深知飞船、火箭的质量直接关系到航天员的生命安全,愿意在铸造国际一流宇航公司的进程中,共同领悟高质量的真谛,创造高质量的价值,体验高质量的人生。两次载人飞行的圆满成功,兑现了我们“用成功报效祖国”的庄严承诺。


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