余夢(mèng)倫：為祖國(guó)運(yùn)載火箭設(shè)計(jì)最美“天梯”

沈黎明

2023年4月21日，第八個(gè)“中國(guó)航天日”前夕，中國(guó)科學(xué)院院士余夢(mèng)倫走進(jìn)北京理工大學(xué)，作了一場(chǎng)題為《航天精神指引下中國(guó)運(yùn)載火箭的發(fā)展》的講座。雖然年近九旬，他依然不忘“強(qiáng)國(guó)之需、我輩使命”，希望更多有志青年加入航天事業(yè)，報(bào)效祖國(guó)。

作為著名的航天飛行力學(xué)、火箭彈道設(shè)計(jì)專家，余夢(mèng)倫已經(jīng)為我國(guó)的航天事業(yè)堅(jiān)守、奉獻(xiàn)了半個(gè)多世紀(jì)。火箭彈道設(shè)計(jì)，通俗地講就是為火箭設(shè)計(jì)飛行軌跡，好比往天上搭建“天梯”，堪稱火箭核心參數(shù)的基因和靈魂，包括確定火箭起飛的地點(diǎn)、發(fā)射方位、飛行姿態(tài)，以及飛行的高度、速度、運(yùn)載能力等。幾十年來，余夢(mèng)倫的研究成果在中國(guó)運(yùn)載火箭與彈道導(dǎo)彈的設(shè)計(jì)、發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。從神舟號(hào)飛船發(fā)射成功到“嫦娥奔月”，到“天宮”在太空的每一次“牽手”，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)為中國(guó)進(jìn)入太空的每一步都設(shè)計(jì)出最美軌跡。他的科研成果先后獲全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)、國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)等。2020年，他又榮獲國(guó)際宇航聯(lián)合會(huì)“名人堂”獎(jiǎng)項(xiàng)，該獎(jiǎng)項(xiàng)旨在表彰對(duì)推動(dòng)空間科學(xué)技術(shù)進(jìn)步、推動(dòng)航天事業(yè)發(fā)展有杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家。

脫穎而出 屢擔(dān)重任

1960年，成績(jī)優(yōu)異的余夢(mèng)倫從北京大學(xué)畢業(yè)，被分配到國(guó)防部第五研究院。國(guó)防部第五研究院是航天部門，當(dāng)時(shí)才成立5年，首任院長(zhǎng)是錢學(xué)森。當(dāng)年，我國(guó)第一次自主研發(fā)的東風(fēng)一號(hào)導(dǎo)彈成功發(fā)射，這讓剛參加工作的余夢(mèng)倫備受鼓舞，也大大激發(fā)了他的科研熱情。通過分析東風(fēng)一號(hào)的發(fā)射數(shù)據(jù)，他很快提出了能夠改進(jìn)彈道設(shè)計(jì)方法、保證落點(diǎn)精度的“三維彈道運(yùn)動(dòng)方程”，讓研究院的領(lǐng)導(dǎo)和前輩們對(duì)他刮目相看，認(rèn)為他是個(gè)難得的人才。不久，為了集中人才搞好彈道設(shè)計(jì)工作，單位專門成立了“彈道組”，余夢(mèng)倫成為組員之一。

為了設(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，余夢(mèng)倫廢寢忘食地查資料、做計(jì)算，經(jīng)過反復(fù)研究，制定出“小推力彈道方案”，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(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)。此后，余夢(mèng)倫屢擔(dān)重任，也屢建奇功。針對(duì)高空風(fēng)影響火箭飛行這一難題，他設(shè)計(jì)出“高空風(fēng)彈道修正方案”。針對(duì)發(fā)射外國(guó)衛(wèi)星時(shí)火箭在起步階段運(yùn)載能力不足的問題，他提出“火箭總體參數(shù)和彈道一體化設(shè)計(jì)的彈道方案”，為我國(guó)成功發(fā)射外國(guó)衛(wèi)星提供了保障，并因此獲得國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

火箭彈道設(shè)計(jì)工作是用數(shù)字征服太空，每一個(gè)數(shù)字都不容有錯(cuò)，否則后果不堪設(shè)想。作為一名出類拔萃的彈道設(shè)計(jì)者，余夢(mèng)倫憑借嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、一絲不茍的職業(yè)精神，總能設(shè)計(jì)出最佳方案，并在遇到突發(fā)事件時(shí)正確判斷、果斷處理，化險(xiǎn)為夷。1996年，我國(guó)準(zhǔn)備用長(zhǎng)征三號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射香港亞太通信公司從美國(guó)購買的“亞太一號(hào)A衛(wèi)星”。作為彈道設(shè)計(jì)人員，余夢(mèng)倫受命與衛(wèi)星發(fā)射基地安全控制指揮協(xié)同工作。火箭發(fā)射后一旦出現(xiàn)故障，由余夢(mèng)倫判斷決策、舉手示意，安全控制指揮見到手勢(shì)則會(huì)立刻下令炸毀火箭。長(zhǎng)征三號(hào)點(diǎn)火起飛后，余夢(mèng)倫的眼睛便緊緊盯著監(jiān)控屏幕。5秒過去，一切正常；10秒過去，一切正常；20秒過去，火箭安全控制系統(tǒng)卻突然顯示“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)倫一邊目不轉(zhuǎn)睛地看著地面接收到的實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)，一邊在腦海中急速縝密地分析著。幾秒鐘，僅僅幾秒鐘，他就果斷作出火箭飛行正常的判斷，沒有發(fā)出事先約定的手勢(shì)信號(hào)，讓火箭按預(yù)定程序繼續(xù)飛行。最后，長(zhǎng)征三號(hào)準(zhǔn)確無誤地將美國(guó)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，使國(guó)家免受巨大經(jīng)濟(jì)損失，也為祖國(guó)航天事業(yè)爭(zhēng)了光。余夢(mèng)倫之所以能在關(guān)鍵時(shí)刻作出精準(zhǔn)判斷，歸功于他多年對(duì)彈道設(shè)計(jì)理論的刻苦鉆研，歸功于他在數(shù)字海洋中長(zhǎng)期遨游的知識(shí)積累，歸功于他在一次次智慧與難題較量中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，更歸功于他危急時(shí)刻勇于擔(dān)當(dāng)、敢于負(fù)責(zé)的精神。

彈道有痕 進(jìn)取無疆

在我國(guó)航天系統(tǒng)中，彈道組是最小的科研攻關(guān)單位。在半個(gè)多世紀(jì)的職業(yè)生涯中，余夢(mèng)倫只當(dāng)過一次官，那就是彈道組的組長(zhǎng)，且一當(dāng)五十余年。其間，他一直毫無保留地傳幫帶，還創(chuàng)造了一套培養(yǎng)新人的“三段助推法”。在“準(zhǔn)備起飛”階段，剛進(jìn)組的新員工就像等待發(fā)射的火箭，需要燃料推動(dòng)。此時(shí)，班組老同志會(huì)準(zhǔn)備一系列與彈道設(shè)計(jì)相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，供他們有針對(duì)性地學(xué)習(xí)，助推他們?cè)缛掌痫w。“導(dǎo)引領(lǐng)航、帶領(lǐng)繞飛”階段主要是以老帶新。新員工入組之際，便會(huì)指定好老師。老師負(fù)責(zé)傳授經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)班組定期組織新員工向老專家們學(xué)習(xí)，幫助他們迅速實(shí)現(xiàn)向工程設(shè)計(jì)師的轉(zhuǎn)變。在“承擔(dān)重任、鼓勵(lì)領(lǐng)飛”階段，新員工開始由簡(jiǎn)到繁地承擔(dān)各種任務(wù)，像火箭通過加速最終掙脫地球引力一樣，逐步成長(zhǎng)為本專業(yè)的專家、技術(shù)帶頭人。

這套科學(xué)的培養(yǎng)方法讓余夢(mèng)倫的班組人才輩出、成就卓越，并被命名為“余夢(mèng)倫班組”。“余夢(mèng)倫班組”是中國(guó)第一個(gè)以院士名字命名的科研類班組，也被譽(yù)為中國(guó)航天第一班組。在中國(guó)探月工程中，嫦娥一號(hào)“奔月”用了12天，而嫦娥二號(hào)只用了不到5天。“奔月”時(shí)間的大幅縮短，關(guān)鍵在于“奔月”路線發(fā)生了巨大變化。這一變化方案被認(rèn)為是開啟了中國(guó)航天走向深空的重要一步，其設(shè)計(jì)者便是2004年碩士畢業(yè)、進(jìn)入彈道組才6年的周天帥。年輕組員宋強(qiáng)英語能力強(qiáng)，剛進(jìn)組兩年多便被委以重任：申報(bào)一項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。為此，組里成立了一個(gè)工作團(tuán)隊(duì)，宋強(qiáng)當(dāng)組長(zhǎng)，余夢(mèng)倫院士和茹家欣研究員作為技術(shù)掌舵人。2012年，這項(xiàng)名為“星箭分離遠(yuǎn)場(chǎng)要素分析”的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)得到美國(guó)、加拿大、日本等國(guó)家的支持，正式立項(xiàng)。

一年又一年，在余夢(mèng)倫的帶領(lǐng)和培養(yǎng)下，一批又一批年輕的彈道人成長(zhǎng)起來。“你的導(dǎo)師是誰，你的師傅是誰，如果追根溯源，都可以追到余老師那里。”“余夢(mèng)倫班組”的一位博士生這樣說。為此，他們從不叫他院士或老總，而是親切地叫他“余老師”。在“余夢(mèng)倫班組”辦公室的墻上掛有一個(gè)條幅，其上有8個(gè)大字：彈道有痕，進(jìn)取無疆。可以說，這也是余夢(mèng)倫“彈道人生”的真實(shí)寫照。