火箭轨迹上的“破译者”

　　不久前，航天科技集团一院授予一部张志国劳动模范称号。这位出生于1991年的年轻博士，用十年时间在运载火箭弹道设计领域写下浓墨重彩的创新篇章。

　　从破解高纬度发射难题到研制工业软件，从实现火箭残骸精确落区控制到开创智能飞行技术体系，他以“科学、精准、创新”的信念突破多项航天技术瓶颈，用创新思维推动我国运载火箭智能化升级。

　　与轨道较劲的“解题狂人”

　　刚参加工作时，张志国就加入了长征三号甲系列运载火箭的研制队伍。在一次任务论证过程中，需要火箭从高纬度直接进入零度倾角轨道，这是传统弹道设计难题，研制团队多次尝试都没有得到理想的效果。

　　这位爱"琢磨"的青年工程师另辟蹊径，他在进行其他任务制导算法的调试中发现飞行程序角存在最优“双解”的情况，随即联想到发射零度倾角轨道有类似现象。

　　“把平时涉猎的新知识、吸纳的新想法，整合提炼，并想办法变为现实，才能不断创造价值。”张志国说。

　　经过进一步攻关后，张志国和同事们提出一种计算方法，在发射任务中完美实现了长征三号甲系列运载火箭高纬度发射的平滑入轨，并且将变轨次数由传统的4至5次降低到1次，有效减少了火箭轨控负担，大幅提高入轨精度。

　　在一次次磨炼中，张志国逐步成长为技术骨干，但他并没有止步，针对近年来火箭构型论证任务量大、状态复杂，影响火箭市场化响应效率的难点，他凭借自己对弹道设计知识的理解，带领团队提炼构型论证弹道设计的通用工作流程，研制出快速构型论证和弹道自动优化设计平台，实现了专业工具的升级换代。

　　这一快速构型论证平台应用后，在多项论证任务中发挥了重要作用，实现了各类轨道多级火箭构型自动调整、垂直回收能力的自动优化设计，大幅简化了设计人员的手动分析工作，极大提高了设计效率。

　　让火箭学会“落叶飘”

　　2019年7月26日，长征二号丙运载火箭在西昌卫星发射中心起飞，火箭一二级分离后一子级在控制系统和栅格舵的作用下，稳定飞行并近乎垂直落向预定目标点，搭载试验获得圆满成功，实现了国内首次火箭子级返回制导控制关键技术突破，大幅缩小落区范围。张志国和同事们前期的辛苦付出收获了喜人成绩。

　　然而，栅格舵落区控制项目的研制历程并非一帆风顺，在距离正式搭载飞行试验时间不足6个月时，最新吹风气动参数显示火箭子级在仿真再入过程中无法稳定控制，前期的设计方案面临“翻车”的风险，而此时还有半实物仿真、导航试验等一系列试验没有开展。

　　“咬定青山不放松，既然有了方案，就要抱着必胜的决心和信念一直做下去，在探索中试错，在试错中不断突破。”张志国和团队成员反复讨论、不断试验，寻找解决方案，大胆尝试采用了再入预示剖面的分段式制导控制方案，让火箭残骸在穿越大气层时，能像落叶般轻盈转向。

　　经过海量测试与调试，火箭子级最终成功稳定穿越狭窄的再入走廊缝隙，保证了搭载飞行方案的合理可行，确保了后续飞行试验如期开展。

　　给火箭装上智慧大脑

　　“要实现未来火箭的智能化飞行，就需要我们怀着对质量的敬畏之心、对新事物的探索欲和好奇心，坚持走数字化道路。”张志国说。

　　"归燕"展翅，"扁鹊"问诊——这两个充满东方智慧的系统名称，承载着他对智慧火箭的浪漫想象。长征五号遥二运载火箭失利后，如何挽救一型故障火箭的思绪一直萦绕在张志国心头。他想，如果火箭能够像人类一样拥有“思考”的能力，在飞行中能够自我诊断，并自我决策故障后的飞行轨迹，将会大幅提升火箭的飞行可靠性。

　　于是，张志国和团队成员主动开展智慧火箭专题攻关，研制了“归燕”“扁鹊”两代故障诊断与任务重规划产品，突破了复杂约束条件下火箭在线任务重构技术瓶颈。

　　“归燕”在火箭飞行任务中搭载整流罩成功完成算法飞行验证，为智能飞行技术完成关键技术积累。“扁鹊”作为故障诊断与任务重构系统，也形成了成熟产品并推广使用，提升火箭对故障的适应能力和任务可靠性，向着智慧火箭的目标不断前进。

　　不止于此，借着一院一部探索研发大型“天”系列工业软件的机会，张志国和团队成员研制出“天际”弹轨道设计软件，填补了相关领域空白。

　　“天际”弹轨道设计软件在长征七号运载火箭发射天舟货运飞船任务中应用，解决了准实时风修正模型通用等一系列关键问题，有力保障了空间站建造任务顺利实施，并支撑了多项重大国家任务的实施和新产品的研制。

　　如今，这位青年劳模又投身到新型火箭的研究和技术攻关工作中，带领团队开展运载火箭智能飞行专题研究，攻克在线轨迹重规划算法架构难题，实现故障后入轨能力百毫秒评估与救援轨道生成，成功完成三次飞行任务搭载验证，相关技术已推广应用至新一代载人火箭故诊重构系统中，对提升火箭智能化水平具有极高应用价值。

　　在通往星辰大海的征途上，这位90后航天人正以创新思维攻克技术壁垒，为航天强国建设贡献更多更好的青年智慧、青年力量、青年方案。