1969年7月20日,阿波罗11号任务实现了首次载人登月。回顾历史,阿波罗11号是如何成功挑战了人类登陆月球梦想的“不可能”呢?
从战略规划的角度来看,阿波罗计划统筹考虑了无人月球探测和载人航天任务的关系。与阿波罗计划平行实施的还有双子星座载人航天计划以及徘徊者、勘察者和月球轨道器等三项无人月球探测计划。双子星座载人计划通过飞行试验重点验证了载人飞船变轨、交会、对接技术和航天员出舱活动等关键技术;徘徊者、勘察者和月球轨道器等三项计划绘制了1∶4800的月面地形图,为阿波罗载人登月选出10个合适的着月点,大都分布在月球赤道附近,覆盖了月球的主要地质特征。在正式实施阿波罗11号载人登月任务之前,还进行了阿波罗7号近地载人飞行、阿波罗8号载人环月飞行、阿波罗9号近地轨道登月舱验证飞行及阿波罗10号月球轨道综合演练飞行试验。
从项目管理的角度来看,阿波罗计划运用了适度冒险的精神和高效的项目管理方法,采取一次飞行试验多方收效的原则,有效地控制进度和成本。例如土星-V百吨级载人运载火箭的研制改变了以往火箭逐级试飞、上面各级采用模拟件的方法,第一枚火箭就冒险采用全状态执行首次载人环月任务,第四枚火箭就执行了首次载人登月任务。此外,美国国家航空航天局(NASA)对硬件产品研制采用合同招标制,最初的方案设计选定三家以上的公司各自独立进行设计,最终选优。在产品研制过程中各主要承包商设立独立评估机构,对每个硬件的质量、成本和进度进行评估,及时调整产品计划和试验项目。在项目实施过程中对组织、人员、计划、进度、成本和风险等因素进行系统考虑和高效控制,在此基础上实践提出了著名的“矩阵式管理技术”理论,并取得了巨大的成功。
从技术创新角度来看,阿波罗登月方案充分考虑到当时技术的可行性、经济性、安全性以及时间因素,最终确定采用百吨级载人运载火箭近地一次发射登月飞船和登月舱的技术方案。阿波罗计划没有盲目追求自然科学新理论和新技术,立足现有工程技术的运用,关键在于系统集成创新。在火箭、飞船及登月舱的系统设计中,采用大量手段严格控制系统重量、尺寸和功耗,对控制、推进、能源及环控系统进行了最大功能融合设计。在工程产品研制过程中采用“试错创新”的办法,例如在F-1发动机研制期间,逐个尝试所能想到的办法,不断地修改-试验-失败-再修改-再试验,逐步解决了燃烧不稳定性问题。此外NASA由于兼有政府和科研单位特点,在基础理论方面也有很强的研究,阿波罗项目的大部分雇员既是科学家也是工程师,能够将工程实施和基础理论研究有效地融合应用。
(作者单位:中国空间技术研究院载人航天总体部)