余夢(mèng)倫：設(shè)計(jì)運(yùn)載火箭最優(yōu)彈道

文/沈黎明

余夢(mèng)倫

2020 年6 月，中國科學(xué)院院士余夢(mèng)倫榮獲2020 年度“國際宇航聯(lián)合會(huì)名人堂”獎(jiǎng)。余夢(mèng)倫是我國彈道式運(yùn)載火箭彈道設(shè)計(jì)的開創(chuàng)者和學(xué)術(shù)帶頭人之一，曾經(jīng)承擔(dān)國內(nèi)多種運(yùn)載火箭的彈道設(shè)計(jì)和發(fā)射工作，系統(tǒng)提出運(yùn)載火箭的彈道設(shè)計(jì)理論和方法，參加包括長(zhǎng)征二號(hào)、長(zhǎng)征三號(hào)、“長(zhǎng)二捆”和神舟載人飛船等的發(fā)射工作，為中國彈道式導(dǎo)彈和大型運(yùn)載火箭的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

立志獻(xiàn)身科研

余夢(mèng)倫出生于浙江省慈溪市橋頭鎮(zhèn)煙墩村。1955年，他以優(yōu)異成績(jī)考入北京大學(xué)數(shù)學(xué)力學(xué)系。

在北京大學(xué)，余夢(mèng)倫一頭扎進(jìn)知識(shí)的海洋，如饑似渴地投入學(xué)習(xí)，過著宿舍、教室、圖書館三點(diǎn)一線的生活。他尤其喜歡泡在圖書館里，常常到閉館時(shí)才戀戀不舍地離開。三年后，余夢(mèng)倫開始專攻計(jì)算數(shù)學(xué)，受教于周培源、丁石孫兩位科學(xué)大家。他還多次聆聽錢學(xué)森的學(xué)術(shù)報(bào)告，被科學(xué)大家的淵博知識(shí)所折服。余夢(mèng)倫暗下決心，一定要加倍勤奮學(xué)習(xí)，獻(xiàn)身祖國科研事業(yè)。

1960年，余夢(mèng)倫大學(xué)畢業(yè)。當(dāng)時(shí)國家國防建設(shè)急需人才，成績(jī)優(yōu)異的他被分配到錢學(xué)森任首任院長(zhǎng)的國防部第五研究院，投身到我國國防和航天領(lǐng)域的彈道設(shè)計(jì)中。

投身彈道設(shè)計(jì)

參加工作后，余夢(mèng)倫虛心學(xué)習(xí)，很快承擔(dān)起設(shè)計(jì)任務(wù)。1960年11月5日，我國東風(fēng)一號(hào)導(dǎo)彈發(fā)射成功，這大大激發(fā)了余夢(mèng)倫的科研熱情。不久，他通過對(duì)東風(fēng)一號(hào)導(dǎo)彈發(fā)射數(shù)據(jù)的分析，提出了“三維彈道運(yùn)動(dòng)方程”。這一方程改進(jìn)了彈道設(shè)計(jì)方法，保證了落點(diǎn)精度，為我國火箭彈道設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。一位剛參加工作的年輕人能取得這樣有價(jià)值的研究成果，令研究院的前輩們對(duì)他刮目相看。研究院為集中人才攻克彈道設(shè)計(jì)，專門成立了“彈道組”，余夢(mèng)倫成為組員之一。

走進(jìn)學(xué)校和孩子們一起升國旗

上世紀(jì)70年代初，余夢(mèng)倫參與到我國衛(wèi)星運(yùn)載火箭的彈道設(shè)計(jì)。由于精度要求高、計(jì)算量大，運(yùn)載火箭的彈道設(shè)計(jì)被稱為火箭發(fā)射設(shè)計(jì)中的靈魂，因此如何設(shè)計(jì)出既省時(shí)又能提升火箭運(yùn)載能力的優(yōu)化彈道至關(guān)重要。接受任務(wù)后，余夢(mèng)倫廢寢忘食地查資料、做計(jì)算，經(jīng)過反復(fù)研究，制訂出“小推力彈道方案”，通過推力程序優(yōu)化法，使火箭運(yùn)載能力提高了25%。這項(xiàng)突破性技術(shù)成果獲得了全國科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)。

此后，余夢(mèng)倫屢擔(dān)重任。1984 年，國家計(jì)劃發(fā)射一顆地球同步軌道衛(wèi)星，余夢(mèng)倫連軸轉(zhuǎn)工作數(shù)日，設(shè)計(jì)出一條最優(yōu)彈道。1985 年，面對(duì)高空風(fēng)對(duì)火箭飛行的影響這一技術(shù)難題，余夢(mèng)倫設(shè)計(jì)出“高空風(fēng)彈道修正方案”，為解決這一難題打下了良好基礎(chǔ)。

上世紀(jì)90 年代初，我國開始接受發(fā)射外國衛(wèi)星的訂單，剛起步時(shí)出現(xiàn)了火箭運(yùn)載能力不足等問題。針對(duì)這一情況，余夢(mèng)倫大膽提出“火箭總體參數(shù)和彈道一體化設(shè)計(jì)的彈道方案”，保障了按時(shí)發(fā)射。這個(gè)設(shè)計(jì)方案獲得國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

在航天事業(yè)中，余夢(mèng)倫所做的是用數(shù)字征服太空的工作，每一個(gè)計(jì)算數(shù)據(jù)都容不得差錯(cuò)。作為一名彈道設(shè)計(jì)者，他不僅有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和一絲不茍的職業(yè)精神，能設(shè)計(jì)出最佳方案，更能在遇到突發(fā)事件時(shí)正確判斷、果斷處理，化險(xiǎn)為夷。

1996年，我國準(zhǔn)備用長(zhǎng)征3號(hào)火箭發(fā)射香港亞太通信公司向美國休斯公司購買的“亞太一號(hào)A衛(wèi)星”。當(dāng)一切準(zhǔn)備就緒臨近發(fā)射時(shí)，美方在安全飛行方面提出質(zhì)疑，叫停了發(fā)射。當(dāng)時(shí)我國進(jìn)入國際商業(yè)航天市場(chǎng)不久，此次發(fā)射如不能如期實(shí)施，勢(shì)必造成不良影響。面對(duì)這種情況，余夢(mèng)倫立即著手對(duì)飛行彈道安全方案進(jìn)行全面分析、計(jì)算，很快提出了一套新的安全飛行方案，得到美國專家一致認(rèn)可，同意繼續(xù)執(zhí)行發(fā)射任務(wù)。

發(fā)射前，為了確保安全，有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)決定，彈道設(shè)計(jì)人員必須與衛(wèi)星發(fā)射基地安全控制指揮協(xié)同工作，并指定余夢(mèng)倫擔(dān)此重任。受命后，余夢(mèng)倫與安全控制指揮制訂出一套判斷決策程序，火箭發(fā)射后如意外發(fā)生，由余夢(mèng)倫舉手示意，安全控制指揮見到手勢(shì)即下令炸毀火箭。

隨著發(fā)射號(hào)令，長(zhǎng)征3 號(hào)運(yùn)載火箭點(diǎn)火起飛沖向云端。20秒過后，火箭安全控制系統(tǒng)突然顯示“飛行異常”。一時(shí)間指揮部所有人的心都提到了嗓子眼。在這以秒計(jì)算的關(guān)鍵時(shí)刻，承受著巨大壓力的余夢(mèng)倫緊盯著實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)。僅僅幾秒鐘，他經(jīng)過快速縝密地分析，果斷做出火箭飛行正常的判斷，沒有發(fā)出他和安全控制指揮約定的手勢(shì)信號(hào)，火箭按預(yù)定程序繼續(xù)飛行。最后，長(zhǎng)征3號(hào)運(yùn)載火箭準(zhǔn)確無誤地將美國衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，不僅使國家免受巨大經(jīng)濟(jì)損失，更為我國航天事業(yè)爭(zhēng)光。

余夢(mèng)倫之所以能在關(guān)鍵時(shí)刻做出精準(zhǔn)判斷、果斷抉擇，是他長(zhǎng)期知識(shí)積累的結(jié)果和技術(shù)實(shí)力的體現(xiàn)，也來自于他危急時(shí)刻勇于擔(dān)當(dāng)、敢于負(fù)責(zé)的精神。1999 年，余夢(mèng)倫當(dāng)選中國科學(xué)院院士。

彈道人生進(jìn)取無疆

在我國航天系統(tǒng)中，彈道組是最小的科研攻關(guān)單位，由我國第一代火炮彈道專家方俊奎創(chuàng)立。方俊奎是余夢(mèng)倫參加工作后的恩師，在專業(yè)知識(shí)上給了余夢(mèng)倫無私的幫助和教誨。他一切以國家利益為重，不計(jì)個(gè)人名利得失，甘愿在一線兢兢業(yè)業(yè)奉獻(xiàn)的精神，讓余夢(mèng)倫敬佩不已并銘記在心。

余夢(mèng)倫一直以恩師為榜樣，努力培養(yǎng)新人。每次遇到技術(shù)難題，他都帶領(lǐng)年輕人一起攻關(guān)，并在一次次攻關(guān)中毫無保留地傳幫帶。幾十年來，在余夢(mèng)倫帶領(lǐng)下，這個(gè)博士、碩士云集的班組不僅人才輩出，而且成就卓越。中國探月工程舉世矚目，嫦娥1 號(hào)“奔月”用了12 天，而2010 年10 月發(fā)射的嫦娥2 號(hào)只用了不到5 天，“奔月”時(shí)間在短短三年內(nèi)成倍縮短。能取得如此成就，關(guān)鍵在于嫦娥2號(hào)的“奔月”路線發(fā)生了巨大變化，它一改嫦娥1 號(hào)由火箭將衛(wèi)星發(fā)射到地球同步轉(zhuǎn)移軌道，再利用衛(wèi)星上的推進(jìn)器經(jīng)過幾次變軌進(jìn)入奔月軌道的方案，而是采用了直接由火箭將衛(wèi)星送入“奔月”軌道的方案。這一方案被認(rèn)為是開啟了中國航天走向深空的重要一步，而它的設(shè)計(jì)者便是2004年碩士畢業(yè)進(jìn)入彈道組的周天帥。組員宋強(qiáng)進(jìn)組兩年多便被委以重任，牽頭完成了“星箭分離遠(yuǎn)場(chǎng)要素分析”國際標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)工作，得到美國、加拿大、日本等國家的支持，成功立項(xiàng)……

余夢(mèng)倫帶領(lǐng)彈道組，一次次圓滿地完成了火箭推送衛(wèi)星入軌任務(wù)。2009 年全國總工會(huì)將彈道組命名為“余夢(mèng)倫班組”。近年來“余夢(mèng)倫班組”又先后榮獲“航天金牌班組”、中央企業(yè)“紅旗班組標(biāo)桿”等榮譽(yù)稱號(hào)。

余夢(mèng)倫在辦公室墻上掛了一個(gè)條幅：彈道有痕，進(jìn)取無疆。這正是他“彈道人生”的真實(shí)寫照。