文 / 幻棠
天然衛(wèi)星,比如月球,天生就擁有自己固定的運轉(zhuǎn)軌道,但火箭、導(dǎo)彈和人造衛(wèi)星等人造飛行器卻需要人類為它們規(guī)劃最佳軌道,才能成功飛天,準確地實現(xiàn)既定目標。運載火箭的彈道設(shè)計更是火箭核心參數(shù)的靈魂,因為精度要求高、計算量大,所以彈道計算常被稱作火箭發(fā)射設(shè)計中“總體中的總體”。
航天飛行力學(xué)、火箭彈道設(shè)計專家,中國科學(xué)院院士余夢倫是我國航天界公認的彈道設(shè)計的開拓者。在近半個多世紀的職業(yè)生涯中,他為我國彈道式導(dǎo)彈、大型運載火箭及衛(wèi)星設(shè)計運行軌道做出了重要貢獻。
1960年,畢業(yè)于北京大學(xué)數(shù)學(xué)力學(xué)系的余夢倫走進了剛組建不久的國防部第五研究院,從一個專攻計算數(shù)學(xué)的學(xué)生變成了威武的軍人,開始了他一生不變的彈道設(shè)計生涯。
▲ 以院士命名的余夢倫班組誕生
▲ 中國科學(xué)院院士、中國航天彈道專家余夢倫
設(shè)計運行軌道,即實用彈道工程設(shè)計,具體地說,包括確定航天器起飛的地點、發(fā)射方位、飛行姿態(tài),確定飛行的高度、速度、運載能力等等。把這些參數(shù)均一一精確地敲定,不是件容易的事,尤其在沒有詳細的資料可借鑒,沒有系統(tǒng)的彈道專業(yè)理論可參考,也沒有先進的計算設(shè)備可用的艱苦條件下。
手搖式計算機,大型的圖紙,幾支筆和幾把尺子,這些就是中國航天剛起步時,余夢倫他們主要的計算工具。由于計算工具簡陋,光是計算一條射程500公里的彈道,就要耗費6個計算員2個月的時間,要是換成現(xiàn)在,計算機幾毫秒內(nèi)就解決了。因此,在那個時候,一天十幾小時都在忙著計算是余夢倫工作的常態(tài)。邊思考邊計算,邊計算邊思考,他經(jīng)歷了無數(shù)個這樣的日日夜夜。積極思考是認知突飛的基石,很快,余夢倫在導(dǎo)彈和運載火箭彈道設(shè)計方面獲得了新的突破:1960年11月,參加工作不到3個月的余夢倫提出了三維彈道運動方程,改進了彈道設(shè)計方法,保證了落點精度。
▲ 余夢倫(前右)和班組成員在交流經(jīng)驗
▲ 年逾八旬的余夢倫院士仍在伏案工作
▲ 余夢倫夫婦在老宅前留影
在外人看來,長期與枯燥的數(shù)字打交道是一種折磨,可在余夢倫看來,這是一種責(zé)任,更是一種幸福。彈道計算的每一步新的進展都會帶給他無限的快樂,并化作他攻占下一個軌道高地的巨大動力。
上個世紀70年代,余夢倫開始參加火箭衛(wèi)星的彈道設(shè)計,他系統(tǒng)地提出了運載火箭彈道設(shè)計的理論和方法,給多個火箭設(shè)計出了最優(yōu)的軌道曲線。采用余夢倫小推力彈道方案運行的火箭,其運載能力提高了25%,這項突破性技術(shù)成果獲得全國科學(xué)大會獎,余夢倫也因此受到表彰,被評為全國勞動模范。
在彈道設(shè)計工作中,余夢倫不斷地迸發(fā)出智慧的光芒。1984年,余夢倫和班組研究員用迭代算法設(shè)計的軌道方案計算出了合理的軌道遠地點位置,使之既在可控范圍內(nèi),又具有很高的安全系數(shù),不會對落點所在地的群眾生命產(chǎn)生威脅,從而解決了軌道設(shè)計與火箭運載能力相矛盾的難題。1985年,他首次提出高空風(fēng)彈道修正方案,減小了高空風(fēng)對火箭發(fā)射的威脅。另外,余夢倫還大膽提出了火箭總體參數(shù)和彈道一體化優(yōu)化設(shè)計的彈道設(shè)計方案,優(yōu)化了我國大型捆綁式運載火箭的設(shè)計……
盡管余夢倫工作了數(shù)十載,但他只當過一次官,那就是航天系統(tǒng)中最基層的班組長。后來,這個專門進行軌道設(shè)計的班組以余夢倫的名字命名,即“余夢倫班組”,它是中國第一個以院士姓名命名的班組,也被譽為“航天第一班組”。
余夢倫常說:“我最幸福的人生狀態(tài)是永遠工作在科研一線,而組織給我最奢侈的獎勵是,用我的名字命名一個班組?!?/p>