靶場上的熱血人生
——記西北工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院飛行控制研究所所長凡永華

劉有婷

在靶場，當慶功的煙花爆竹燃起時，濃郁的硫磺味開始在空氣中彌漫，凡永華對身旁參加飛行試驗的學(xué)生們說：“這就是成功的味道，你們好好感受一下！”從大漠戈壁到汪洋大海，從西北邊陲到東部海濱，凡永華教授擔綱研制的飛行器幾乎飛遍了我國的各個靶場。四年成功完成15次發(fā)射任務(wù)，凡永華帶領(lǐng)團隊把西北工業(yè)大學(xué)（簡稱“西工大”）的紅旗插在了祖國的靶場上，他們的故事也流傳在了祖國的靶場上空。研制的某型靶標分別亮相2016年珠海航展和2019年莫斯科航展，引起了國內(nèi)外媒體的廣泛關(guān)注。

凡永華在珠海航展上

瞄準國家需求，勇攀技術(shù)高峰

凡永華主要從事飛行器制導(dǎo)控制系統(tǒng)設(shè)計及仿真、飛行器建模及控制技術(shù)研究?？刂葡到y(tǒng)歷來都是飛行器的核心，擔負著飛行器性能實現(xiàn)，決定著型號研制的成敗。隨著新型飛行器的性能不斷提升，高速、大機動等指標對控制系統(tǒng)提出了很高的要求。凡永華帶領(lǐng)團隊研制的高性能靶標就是典型代表。

靶標的研制不像以往科研模式那樣投入研發(fā)資金，靶標從立項之初就面臨資金不足的現(xiàn)實，凡永華帶領(lǐng)團隊與國內(nèi)航空航天優(yōu)勢單位，組成聯(lián)合研制團隊，各家“自帶干糧”，通過“風險共擔、利益共享”的原則，自籌資金開展研制。各參研單位表示之所以愿意采取這種模式，就是對西工大這一控制團隊實力充分信任。

“資金不足只有靠過硬的技術(shù)來彌補。”凡永華說，飛行器的研制氣動建模是關(guān)鍵，同時也需要大量的經(jīng)費進行風洞試驗，但是由于沒有足夠的研制經(jīng)費，團隊發(fā)揮學(xué)校的人才優(yōu)勢，通過高水平的氣動計算，提高氣動建模的精度，然后，再通過少量的吹風試驗對計算的數(shù)據(jù)進行校驗。對模型的偏差，只好由控制系統(tǒng)來兜底，此時，控制系統(tǒng)就成了整個型號的“守門員”。

如今，飛機外形設(shè)計越來越復(fù)雜，這為高性能靶標的研制提出了更多新要求。凡永華介紹：“外觀設(shè)計要逼真、控制要好、要飛得像，從動力到總體控制還有對抗，要接近實際，這是對新一代靶標提出的新要求?！?/p>

要實現(xiàn)這些功能就要拿出一些真招和一些非常規(guī)的技術(shù)來。凡永華親自帶領(lǐng)控制團隊進行技術(shù)攻關(guān)，通過采用合理的飛行控制策略，巧妙地解決了很多關(guān)鍵問題，確保了飛行試驗的成功。

經(jīng)過短短兩年的攻關(guān)，凡永華及其團隊研制的首款高性能靶標終于到了向靶場“交卷”的時刻，為此，試驗基地專門組織國內(nèi)相關(guān)專家召開了出廠評審會，會上，一位專家聽完凡永華的匯報后，激動地說：“凡永華教授團隊在經(jīng)費有限的情況下，不進行任何前期摸底飛行試驗，直接進行競標飛行，一方面反映了該團隊過硬的技術(shù)實力，另一方面也給傳統(tǒng)的型號研制，探索了一種新的科研模式?！?016年12月，隨著凡永華在指控大廳中洪亮的口令，靶標首飛試驗取得了圓滿成功，首飛彈道之復(fù)雜、考核指標之嚴格、機動動作難度之大實屬國內(nèi)首次，填補了國內(nèi)在這一領(lǐng)域的空白。2018年該靶標亮相珠海航展，受到了國內(nèi)外媒體的廣泛關(guān)注，央視軍事頻道、《兵工科技》等對此進行了專門報道。

以責任為重，不計個人得失

2018年寒冬，在我國西北某地，凡永華帶領(lǐng)的飛控團隊作為控制系統(tǒng)的負責人，承擔了某新型靶標的研制任務(wù)，此時萬事俱備，進入到最后的飛行試驗階段。然而在首飛試驗中，靶標起飛后不久，彈體在空中解體。此時，整個試驗隊彌漫著失敗的氣氛。凡永華從靶場回來后，把自己關(guān)在房間里，一點一點地認真分析飛行試驗數(shù)據(jù)，很快發(fā)現(xiàn)了問題的原因。凡永華連午飯都忘記了吃，加班加點寫出了詳細的分析報告。當天下午在試驗隊的分析會上，面對大家的困惑，他用響亮有力的聲音說：“我來告訴大家，靶標在天上發(fā)生了什么?！狈灿廊A詳細地講解了飛行器在每個時刻的飛行狀態(tài)的變化，為大家分析了發(fā)生異常的原因。他的講解得到了試驗基地、總體單位以及各分系統(tǒng)的一致認可，其中一位專家聽后激動地說：“我參加過許多的歸零分析會，只有凡老師把天上的事情講清楚了?！?/p>

發(fā)射現(xiàn)場與學(xué)生合影

在后面的改進措施討論中，許多專家按照“誰出問題誰負責整改”的原則，提出應(yīng)該由總體單位對“零秒”信號進行重新設(shè)計。然而這至少需要半年時間，將會影響后續(xù)的定型試驗。

就在此時，凡永華再次挺身而出，提出通過軟件判“零秒”的方案，在控制系統(tǒng)的軟件中加入判斷條件，這樣可以不用對狀態(tài)進行更改，大大節(jié)省了改進周期。但是這樣一來，軟件的更改可能會給控制系統(tǒng)帶來風險，凡永華通過反復(fù)驗證方案可行，向試驗隊立下“軍令狀”。短短幾天后，第二發(fā)靶標再次進入發(fā)射窗口，隨著指揮員的點火口令，靶標呼嘯著拔地而起直沖藍天，在天空劃出了完美的弧線，飛行試驗圓滿成功！所有人都被凡永華的這份擔當和不計個人榮辱的精神所打動。這充分體現(xiàn)了凡永華過硬的技術(shù)實力。

正是由于過硬的技術(shù)，凡永華也交出了4年成功飛行15發(fā)不同飛行器的答卷，把論文寫在了祖國的靶場上，同時，把西工大的紅旗也插在祖國的靶場上。

走進飛行控制研究所榮譽室，看著墻上一面面獎狀，與他們的交流中，讓人感受到強烈的責任感和榮譽感。

團隊就這么幾位老師，不僅承擔了這么多大型任務(wù)，而且還能每次都一次性成功，是如何做到的？

針對這個問題，凡永華給出了答案：“在大學(xué)里組織大型科研，尤其是飛行試驗任務(wù)，壓力非常大，與研究所不同，研究所是國家隊，出現(xiàn)問題可以歸零，重新再來。而學(xué)校只能一次成功，如果出現(xiàn)問題則會動搖決策者和合作者的信心，一旦失敗基本上沒有重來的機會。因此，團隊所有成員都必須有很強烈的責任感和榮譽感，每次任務(wù)不但要對自己負責，對團隊負責，更是對國家負責；同時在靶場上合作單位眾多，成敗的展示度很高、影響很大，一旦失敗，不僅對自己是一個重大損失，更會對學(xué)校的榮譽造成很大的影響。正是有這樣的意識，團隊中的每一個人每天都會被強烈的責任感和崇高的榮譽感所激勵，保證了每次任務(wù)的圓滿成功。”

凡永華常用“難”字來形容當時研制靶標時的狀態(tài)，但他說，自己是越難越興奮的那種人，正是這個“難”字激發(fā)起了他的斗志。相對其他的研究機構(gòu)，大學(xué)不但在資金的籌措上比較困難，而且在人員和條件保障上也存在著很大困難。以前的靶場都無法滿足飛行試驗的要求，為此，凡永華帶領(lǐng)團隊親自建設(shè)靶場，在戈壁灘中修簡易公路、自建發(fā)射場坪，在課堂上儒雅睿智的教授們，在靶場上個個手拿肩扛，不怕日曬，不畏嚴寒?！霸诎l(fā)射場中，鋪設(shè)電纜的都是博士，操作設(shè)備的都是教授，這就是我們團隊的寫照”，凡永華說。在靶標首飛成功后，凡永華激動地填詞一首《滿江紅·賀云雀》，直抒胸臆：大漠蒼穹，云如雪，朔風勁烈。星光冷，曉月寒，彎弓已滿。四載拼搏苦亦樂，兩朝成功淚亦甜?？丛迫福逝銘?zhàn)鷹舞，為實戰(zhàn)。組團隊，聯(lián)合建，籌資金，克難關(guān)，云雀留倩影，捷報再傳。校企攜手肩并肩，合作共贏譜新篇。盼云雀，助推強軍夢，磨利劍。

科研育人，學(xué)以致用

凡永華團隊不但在科研上屢創(chuàng)佳績，在人才培養(yǎng)上也成果顯著。在凡永華擔任所長期間，把學(xué)生的培養(yǎng)放在第一位，在工程型號中大膽鍛煉，讓研究生在學(xué)生階段承擔重要分系統(tǒng)和設(shè)計師角色。在研究生培養(yǎng)上，凡永華帶領(lǐng)團隊探索了一種“計算機設(shè)計-地面半實物仿真-靶場飛行試驗”全員參與、全過程培養(yǎng)的模式，要求研究生在校期間每人至少到過一個靶場、參與一次飛行試驗。在這種創(chuàng)新模式下，許多任務(wù)都交給了學(xué)生，他們從實驗室走上靶場，從設(shè)計、飛行到飛行試驗數(shù)據(jù)分析，學(xué)生對整個過程都有了直觀認識，全程感受了知識的重要和攻克工程問題的喜悅，為今后的發(fā)展打下了堅實基礎(chǔ)，極大地提高了研究生的培養(yǎng)水平和科研能力。

飛控所團隊老師盡可能為學(xué)生創(chuàng)造學(xué)習(xí)交流的機會，讓學(xué)生開闊眼界，給學(xué)生創(chuàng)造機會。“上大會作報告、與總師一起討論問題、與將軍院士一起交流技術(shù)”，是該團隊學(xué)生常有的機遇。每次都抓住難得的飛行機會，為學(xué)生們提供驗證平臺。靶標飛行試驗彈道按照基地要求完成空中飛行后可直接落地，下降段將不再考核。但是凡永華考慮到大學(xué)組織一次飛行試驗機會難得，可以開展一些新技術(shù)、新方法的飛行試驗驗證，2016年12月在靶標首飛試驗中，團隊在下降段成功地驗證了能量管理控制技術(shù)，實現(xiàn)了靶標的無動力著陸回收。參與靶標殘骸回收的基地工作人員評價說：“這是打了這么多次靶，殘骸回收最完整的一次。”那次試驗的回收殘骸至今還收藏于航天六院11所的陳列室。近年來通過下降段的飛行試驗，凡永華帶領(lǐng)博士和碩士先后驗證了在線航跡規(guī)劃、在線DUBINS技術(shù)、定點回收等多項技術(shù)，讓學(xué)生從書本知識走到了工程應(yīng)用。

許多學(xué)生在研究生階段就亮劍靶場，親身經(jīng)歷自己所設(shè)計的控制系統(tǒng)圓滿完成飛行試驗任務(wù)，學(xué)生們在成功的那一刻一個個都激動得淚流滿面?！鞍袌錾霞拥臏I水，這就是老師送到學(xué)生們最好的禮物”，凡永華說。學(xué)生正是在這樣大的平臺上不斷成長提升，逐步得到研究院所的認可。許多國防科研院所都對凡永華的學(xué)生稱贊有加，認為這樣的學(xué)生不用經(jīng)過崗前培訓(xùn)，可以直接進入型號研制，甚至擔當重任。2018年12月某型靶標一天內(nèi)圓滿完成兩發(fā)靶標驗收試驗，看到學(xué)生們興奮喜悅的場景，凡永華賦詩一首：

《靶場感懷》

酷暑勵劍阿拉善，

隆冬彎弓渤海灣。

青春白首終無悔，

長箭凌空舞九天。

半世功名半世空，

一腔熱血一腔情。

莫道前路多坎坷，

酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心與學(xué)生合影