航天工程空間選擇與建構(gòu)研究
時(shí)間:2022-05-03 10:30:20
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王永志的創(chuàng)新實(shí)踐案例分析
王永志的成長(zhǎng)歷程分為學(xué)習(xí)和工作兩大階段。在學(xué)習(xí)階段,王永志走出農(nóng)舍①,步入航空領(lǐng)域②,跨出國(guó)門③,轉(zhuǎn)學(xué)導(dǎo)彈設(shè)計(jì)④,經(jīng)歷了四次命運(yùn)轉(zhuǎn)折。其間,6年留蘇生涯使王永志受到蘇聯(lián)文化的熏陶。他親身體驗(yàn)了蘇聯(lián)發(fā)射世界第一顆人造地球衛(wèi)星上天事件的震撼,樹立了獻(xiàn)身祖國(guó)航天事業(yè)的人生目標(biāo),完成了火箭導(dǎo)彈設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)習(xí)任務(wù),打下了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。這一切成為王永志日后從事航天工作的必要準(zhǔn)備。王永志留蘇期間,正值中蘇兩黨、兩國(guó)關(guān)系從親密走向交惡。在中蘇關(guān)系越發(fā)緊張的政治形勢(shì)影響下,王永志于1961年畢業(yè)回國(guó),從事火箭研制工作。工程是以目的為前提,對(duì)工程方案、工程材料、工程路徑、工程共同體等不斷進(jìn)行選擇、決策,最終建構(gòu)出新人工物的過程。這是工程哲學(xué)“選擇與建構(gòu)”理論的基本觀點(diǎn)。以選擇與建構(gòu)論和工程創(chuàng)新空間理論的觀點(diǎn)看王永志的成長(zhǎng)歷程,在學(xué)習(xí)階段,他大部分時(shí)間只能被動(dòng)地為環(huán)境、條件所選擇;而在工作階段,他經(jīng)歷了從被動(dòng)“被選擇”轉(zhuǎn)為主動(dòng)“被選擇”,再到主動(dòng)“選擇”的創(chuàng)新提升過程。在這個(gè)過程中,王永志不斷建構(gòu)并拓展了自己的創(chuàng)新空間。火箭的案例在王永志事跡報(bào)道中曾多次提到一個(gè)案例:王永志回國(guó)后,任職于國(guó)防部五院一分院總體設(shè)計(jì)部。1964年6月,王永志作為總體設(shè)計(jì)部總體設(shè)計(jì)組組長(zhǎng)參加中國(guó)自行設(shè)計(jì)的近程火箭的第二次發(fā)射①任務(wù)。當(dāng)時(shí),因天氣炎熱,火箭推進(jìn)劑在高溫下膨脹,燃料儲(chǔ)箱內(nèi)不能灌進(jìn)足量的燃料。彈道計(jì)算組認(rèn)為這將影響射程。王永志經(jīng)過計(jì)算,提出如果使火箭保持氧化劑的質(zhì)量,泄出600kg燃料反而可以達(dá)到預(yù)定射程。然而王永志這個(gè)設(shè)想沒有被專家們采納,他們認(rèn)為減少燃料和提高射程之間是南轅北轍。王永志堅(jiān)持自己的觀點(diǎn),直接向當(dāng)時(shí)的最高技術(shù)負(fù)責(zé)人錢學(xué)森陳述。錢學(xué)森認(rèn)為王永志的意見有道理,批準(zhǔn)實(shí)施這一方案。1964年6月29日這枚火箭連續(xù)發(fā)射三發(fā),都進(jìn)入了目標(biāo)區(qū),發(fā)射成功。以往對(duì)這個(gè)案例的報(bào)道一般僅限于贊譽(yù)“伯樂”錢學(xué)森識(shí)“千里馬”王永志之智,較少?gòu)钠渌暯巧钊敕治觥W髡邚恼J(rèn)識(shí)論和工程創(chuàng)新空間理論角度復(fù)原王永志的思維過程,發(fā)現(xiàn)這個(gè)案例具有更深刻的哲學(xué)意義,它反映出:第一,王永志的逆向思維方式。按照常規(guī),當(dāng)設(shè)計(jì)組接到燃料箱中燃料不足的問題指令,需要沿著如何增加燃料的思路設(shè)計(jì)解決方案。但是,王永志首先尋找產(chǎn)生問題的根本原因。他發(fā)現(xiàn),原設(shè)計(jì)的燃料量是在常溫條件下需要的數(shù)值,高溫是導(dǎo)致燃料不能增加到原設(shè)計(jì)量的根本原因。第二,王永志自發(fā)運(yùn)用普遍聯(lián)系的分析方法。他通過分析燃料數(shù)量與外界條件變化、發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部節(jié)流特性、氧化劑比例之間的關(guān)系,以及外界條件與內(nèi)部機(jī)制之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn),高溫致使燃料在同等容積中密度變小,發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)流特性會(huì)隨之變化;推進(jìn)劑由燃料和氧化劑按一定比例組成;在高溫條件下燃料和氧化劑兩種成分的新配比量可以被準(zhǔn)確計(jì)算出來(lái)。據(jù)此,王永志提出在高溫下,只要保持氧化劑質(zhì)量不變,泄出600kg燃料就能達(dá)到最佳發(fā)射效果。獲得這一結(jié)論的關(guān)鍵在于,王永志厘清了與燃料數(shù)量相關(guān)的“變量”與“不變量”,并有效把握了事物相互聯(lián)系中“變”與“不變”之間的“度”。這是王永志在被專家組否定后仍然堅(jiān)持力爭(zhēng)之“理”。王永志當(dāng)時(shí)或許并沒有意識(shí)到自己恰恰正確地抓住了事物內(nèi)部的本質(zhì)和事物之間的相互關(guān)系,自發(fā)地運(yùn)用了辯證分析方法。第三,王永志變被動(dòng)“被選擇”為主動(dòng)“被選擇”。從工程共同體的角色分配上看,王永志當(dāng)時(shí)是年輕的設(shè)計(jì)人員,按照工程常規(guī),他處于被選擇的地位。當(dāng)他提出的減少燃料數(shù)量方案被專家組否決后,他本來(lái)可以像其他人那樣安于現(xiàn)狀,被動(dòng)接受“被選擇”。但是,他的創(chuàng)新突破在于他不情愿被動(dòng)“被選擇”,而是選擇主動(dòng)“被選擇”——直接向錢學(xué)森陳述自己設(shè)計(jì)方案的依據(jù),最終使錢學(xué)森接受該方案,并試驗(yàn)成功。創(chuàng)新空間是人們變可能性為現(xiàn)實(shí)性的領(lǐng)地。如何在創(chuàng)新空間中實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新,取決于人們對(duì)“選擇”和“被選擇”的態(tài)度和行為。每個(gè)人都有“選擇”的機(jī)會(huì),同時(shí)都受到“被選擇”的限制。在具體的工程項(xiàng)目中,工程共同體不同角色之間有著嚴(yán)格而明確的分工。一般情況下,根據(jù)工程規(guī)則,處于“被選擇”地位的角色除了擁有對(duì)“被選擇”采取主動(dòng)或被動(dòng)的選擇之外,沒有其他選擇權(quán)。但是,創(chuàng)新者與普通人的區(qū)別在于:創(chuàng)新者能夠發(fā)現(xiàn)可“選擇”的機(jī)會(huì)并進(jìn)行選擇。發(fā)現(xiàn)可“選擇”的機(jī)會(huì)意味著面臨多種可能性,進(jìn)行選擇意味著創(chuàng)新者需要積極調(diào)動(dòng)自身的所有因素,利用所有可以利用的條件,通過理性判斷找到實(shí)現(xiàn)可能性的最佳路徑。另外,當(dāng)創(chuàng)新者處于“被選擇”地位時(shí),需要運(yùn)用智慧和勇氣才能實(shí)現(xiàn)從被動(dòng)“被選擇”向主動(dòng)“被選擇”的轉(zhuǎn)化。在這個(gè)案例中,擁有逆向性思維方式以及以普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)細(xì)致分析問題的方法固然是王永志成功創(chuàng)新的基礎(chǔ)和出發(fā)點(diǎn),但是,突破年齡、地位和心理障礙的局限性,據(jù)理力爭(zhēng),變被動(dòng)“被選擇”為主動(dòng)“被選擇”,才是王永志在態(tài)度和行動(dòng)上實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的關(guān)鍵性飛躍。可以說(shuō),中近程火箭設(shè)計(jì)工作無(wú)形中成為王永志的第一個(gè)創(chuàng)新空間。1986年12月,國(guó)務(wù)院正式任命王永志為中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院第六任院長(zhǎng)。在研制“長(zhǎng)征二號(hào)捆綁式”火箭(簡(jiǎn)稱“長(zhǎng)二捆”)的過程中王永志從主動(dòng)“被選擇”轉(zhuǎn)化為主動(dòng)“選擇”,不斷拓展自己的創(chuàng)新空間。在1986年前后,國(guó)際和國(guó)內(nèi)形勢(shì)對(duì)中國(guó)研制新型火箭形成巨大壓力,同時(shí)提供了千載難逢的機(jī)遇:在國(guó)內(nèi),市場(chǎng)萎縮,研制經(jīng)費(fèi)縮減;在國(guó)際上,歐美航天發(fā)射接連失事,造成衛(wèi)星發(fā)射運(yùn)力短缺,市場(chǎng)需求積滯。顯然,打入國(guó)際衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)是擺脫中國(guó)火箭研制發(fā)展困境的必由之路。但是,國(guó)際市場(chǎng)需求的火箭至少要有8t的運(yùn)力,當(dāng)時(shí)中國(guó)火箭的最大推力只有2.5t。因此,提升火箭推力成為中國(guó)新型火箭研制的關(guān)鍵。在此之前,中國(guó)的火箭都是級(jí)級(jí)串聯(lián)的。增加級(jí)數(shù)是提高運(yùn)載能力的唯一途徑。但是,火箭級(jí)數(shù)不能無(wú)限增加。火箭長(zhǎng)度與直徑之比(即細(xì)長(zhǎng)比)不能超過15∶1。而且火箭級(jí)數(shù)增加到一定程度后對(duì)運(yùn)載能力的增加并不顯著,火箭級(jí)數(shù)每增加一級(jí)運(yùn)載能力最多增加幾百公斤,還要花費(fèi)七八年的研制時(shí)間。可見,依靠增加火箭級(jí)數(shù)提升火箭能力的技術(shù)道路行不通,必須徹底更新設(shè)計(jì)思路。當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)新思路是,對(duì)“長(zhǎng)征二號(hào)”火箭放棄串聯(lián)方式,選擇采取橫向并聯(lián)捆綁式,即“長(zhǎng)二捆”。其優(yōu)點(diǎn)在于,通過橫向并聯(lián)捆綁,增加四個(gè)助推器,可以使運(yùn)載能力從2.5t提高到9.2t,既滿足了國(guó)際市場(chǎng)的需求,又為中國(guó)載人航天工程立項(xiàng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。從理論上看,“長(zhǎng)二捆”的設(shè)計(jì)是全新的思路。1987年9月,王永志主動(dòng)派副手帶著“長(zhǎng)征二號(hào)E”捆綁式火箭設(shè)計(jì)圖,到國(guó)際衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)上參與“被選擇”,結(jié)果競(jìng)標(biāo)成功。1988年11月1日,中國(guó)長(zhǎng)城工業(yè)公司①與美國(guó)休斯公司正式簽署澳星發(fā)射服務(wù)合同。這是中國(guó)第一份與國(guó)外簽訂的商業(yè)發(fā)射合同。合同內(nèi)容復(fù)雜而苛刻:休斯公司要求中方必須在1990年6月30日前有一次成功發(fā)射試驗(yàn);在任何時(shí)候,只要他們認(rèn)為中方不能發(fā)射或沒有充分論據(jù)證明自己能按時(shí)發(fā)射,他們有權(quán)終止合同并對(duì)中方罰款100萬(wàn)美元。中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院為此在銀行爭(zhēng)取了4億5000萬(wàn)元的貸款。“長(zhǎng)二捆”項(xiàng)目似乎萬(wàn)事俱備,可以順利上馬了。但是,王永志當(dāng)時(shí)還面臨著另一次“被選擇”,他為此承受了巨大壓力,致使他首次把風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)引入項(xiàng)目研發(fā)之中。王永志回憶道:“當(dāng)時(shí)對(duì)這個(gè)項(xiàng)目爭(zhēng)論特別大,可以說(shuō)權(quán)威專家都反對(duì),(他們)認(rèn)為根本干不成,有的甚至說(shuō)‘要是花了錢沒搞成,降你三級(jí),你還干不干?’……中國(guó)第一次走向國(guó)際市場(chǎng),這在經(jīng)濟(jì)上有意義,政治上影響也很大。但是風(fēng)險(xiǎn)巨大,貸款4億5000萬(wàn)元,得還的!要‘打’成了,這個(gè)合同生效;要是‘打’不成,沒按時(shí)‘打’,這個(gè)合同就無(wú)效了,還得賠款,經(jīng)濟(jì)上有風(fēng)險(xiǎn)。原來(lái)計(jì)劃三年多的時(shí)間,現(xiàn)在要求一年半就搞出來(lái),時(shí)間縮短加大了研制的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。另外就是政治風(fēng)險(xiǎn),每次航天活動(dòng)都是在國(guó)際舞臺(tái)上表演,失敗的影響是很大的。”在巨大風(fēng)險(xiǎn)面前,王永志堅(jiān)持選擇上馬“長(zhǎng)二捆”。他說(shuō),因?yàn)椤拔矣谢镜呐袛唷R粋€(gè)是對(duì)我們第一研究院②來(lái)講,27000人我是能夠調(diào)得動(dòng)的,他們會(huì)跟著我干,他們是支持我的”,另外,“我也有所識(shí),知道它③的發(fā)展方向。你早晚得搞,你現(xiàn)在不搞,將來(lái)也得搞,何苦現(xiàn)在把這個(gè)時(shí)機(jī)喪失了。……你得有膽有識(shí)。這么多人反對(duì),你干不成怎么辦?我豁出來(lái)了,就想辦法把它搞成”。結(jié)果是:1988年12月14日,國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)研制“長(zhǎng)二捆”的任務(wù),王永志被任命為總指揮。此時(shí)王永志只剩下18個(gè)月的設(shè)計(jì)、研制、生產(chǎn)和試驗(yàn)時(shí)間。于是,“全體動(dòng)員。全院燈火輝煌,加班加點(diǎn),都動(dòng)起來(lái)了。兩大班倒,24小時(shí)不停。要不然怎么能把五六年要辦的事兒,在一年半內(nèi)搞成。技術(shù)上可行,又得到大家的支持,才可能搞成。第一次試驗(yàn)就完成了,打成了”。1990年7月16日,中國(guó)自行研制的“長(zhǎng)二捆”成功將模擬“澳星”和巴基斯坦科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道,滿足了對(duì)外發(fā)射的合同要求。“長(zhǎng)二捆”研制成功的因素有許多,王永志始終強(qiáng)調(diào)這歸功于火箭研究院全體成員的努力、部領(lǐng)導(dǎo)和國(guó)務(wù)院的批準(zhǔn)支持。但筆者認(rèn)為,在多種成功因素中,作為項(xiàng)目主管,王永志的謹(jǐn)慎判斷、果斷決策、理性堅(jiān)持、敢為人先的膽略以及對(duì)設(shè)計(jì)方案和戰(zhàn)略方向的主動(dòng)選擇起到了關(guān)鍵性作用。王永志之所以主動(dòng)選擇搞“長(zhǎng)二捆”項(xiàng)目,不是出于一時(shí)沖動(dòng),而是基于對(duì)已有條件的正確分析、審慎思考以及超出常人的膽識(shí)。在擔(dān)任中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院院長(zhǎng)期間,王永志通過主動(dòng)“選擇”,建構(gòu)新觀念、新產(chǎn)品、新模式,拓展創(chuàng)新空間的事例很多。他選擇擯棄“一箭一星”的設(shè)計(jì)理念,提出運(yùn)載火箭系列化、積木化的設(shè)計(jì)理念;選擇走自籌資金、開發(fā)出口航天產(chǎn)品的戰(zhàn)略路線;選擇啟動(dòng)“軍品抓住管好、民品放開搞活”的研究院發(fā)展大政方針,實(shí)現(xiàn)了觀念創(chuàng)新、體制創(chuàng)新,促進(jìn)了我國(guó)的航天產(chǎn)品躋身國(guó)際市場(chǎng),建構(gòu)了中國(guó)航天事業(yè)的新發(fā)展模式。可見,當(dāng)王永志只是一般設(shè)計(jì)人員時(shí),僅從事局部、具體的工程設(shè)計(jì)工作,他的創(chuàng)新主要體現(xiàn)在解決具體技術(shù)問題時(shí)的逆向性思維和針對(duì)具體設(shè)計(jì)方案的主動(dòng)“被選擇”上;但當(dāng)他成長(zhǎng)為“型號(hào)兩總”①人員后,隨著其在工程共同體中的地位發(fā)生變化,他擁有更多的選擇權(quán),他的創(chuàng)新實(shí)踐主要集中在影響工程全局的工程理念、工程精神、工程戰(zhàn)略、工程制度、工程協(xié)調(diào)方法等方面,他的創(chuàng)新空間不僅限于新型火箭研制,而是拓展到管理、生產(chǎn)、銷售、運(yùn)營(yíng)等各個(gè)領(lǐng)域。對(duì)于這位創(chuàng)新者而言,只要他主動(dòng)去選擇,去建構(gòu),這個(gè)創(chuàng)新空間便是無(wú)限開放的。
中國(guó)載人航天工程的設(shè)想始于20世紀(jì)60年代,但因當(dāng)時(shí)的政治環(huán)境、經(jīng)濟(jì)條件、工業(yè)基礎(chǔ)不成熟而半途而廢。從1987年4月起,中國(guó)載人航天工程“經(jīng)過了概念研究、工程方案設(shè)計(jì)、可行性研究、技術(shù)及經(jīng)濟(jì)可行性論證”[3]等持續(xù)5年的準(zhǔn)備階段。1992年9月21日中共中央批準(zhǔn)載人航天工程正式立項(xiàng)。王永志參與了前期各項(xiàng)工作,從1992年11月起擔(dān)任載人航天工程總設(shè)計(jì)師。王永志在談到載人航天工程時(shí)說(shuō):“第一,中國(guó)載人航天工程是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程,它完全是依靠我國(guó)自己的力量獨(dú)立自主完成的。第二,我們搞載人航天工程是一個(gè)很大的隊(duì)伍,大家都付出了艱辛的勞動(dòng),整個(gè)團(tuán)隊(duì)都做出了很大貢獻(xiàn)。”[4]實(shí)際上,在擔(dān)任載人航天總設(shè)計(jì)師的14年生涯中,王永志帶領(lǐng)頂層設(shè)計(jì)專家,在工程基本設(shè)計(jì)思想和總體設(shè)計(jì)思路的指導(dǎo)下,根據(jù)工程需求和工程條件,選擇制定了總體設(shè)計(jì)任務(wù)、總體技術(shù)方案,明確設(shè)計(jì)指標(biāo),合理分配任務(wù),協(xié)調(diào)各分系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作,同時(shí)為高層決策做好參謀,為整個(gè)載人航天工程做出了貢獻(xiàn)。王永志出任載人航天工程總設(shè)計(jì)師之后,首先統(tǒng)一了該項(xiàng)目的指導(dǎo)思想。這一指導(dǎo)思想充分體現(xiàn)了王永志的工程選擇原則:從國(guó)情出發(fā),在安全可靠的前提下,保持各項(xiàng)工作的協(xié)調(diào)、有序、統(tǒng)一,保持各階段工作間的延續(xù)性,保持總體優(yōu)化,不使用個(gè)別先進(jìn)技術(shù)。這些選擇原則具有普遍性,對(duì)其他工程具有借鑒意義。根據(jù)上述選擇原則,王永志先后作出多項(xiàng)選擇決定。在總體設(shè)計(jì)上選擇三艙方案、海上救生方案和后續(xù)任務(wù)銜接方案。在具體設(shè)計(jì)上選擇不上大動(dòng)物試驗(yàn)而代之以擬人代謝載荷試驗(yàn)、主著陸場(chǎng)由河南黃泛區(qū)改址為內(nèi)蒙古草原、發(fā)射場(chǎng)“三垂一遠(yuǎn)”①新模式等。頂層設(shè)計(jì)、軌道飛行設(shè)計(jì)要為保障航天員安全提前變軌、強(qiáng)化飛船手控返回地面增加功能。另外,他還采取了外聘專家、按專業(yè)建立復(fù)核專家組、建立專家設(shè)計(jì)復(fù)核制度、制定統(tǒng)一設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)守則以加強(qiáng)工程質(zhì)量管理、創(chuàng)辦《載人航天雜志》并擔(dān)任編委會(huì)主任委員以加強(qiáng)學(xué)術(shù)交流等措施。這些選擇已被實(shí)踐證明促進(jìn)了中國(guó)航天工程的發(fā)展。1.3.2堅(jiān)持選擇三艙方案飛船是載人航天工程的核心組成部分,選擇使用什么飛船是王永志一直思考的問題:“怎樣才能有所跨越,有所創(chuàng)新?怎樣才能在人家的飛船上天40年之后,我們搞出一個(gè)飛船來(lái),讓中國(guó)人民感到自豪,壯國(guó)威,振民心?這對(duì)我是一個(gè)挺大的壓力。”蘇聯(lián)在第三代飛船上才采用了增加軌道艙的三艙方案,而且這個(gè)軌道艙在執(zhí)行完任務(wù)后便被廢棄了。王永志主張采用一套設(shè)想獨(dú)到的三艙方案:以俄羅斯當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的第五代“聯(lián)盟−TM”飛船作為超越目標(biāo),在飛船上設(shè)計(jì)推進(jìn)艙、返回艙、軌道艙三艙,并在軌道艙前面裝有一個(gè)俄羅斯飛船沒有的附加段,從而體現(xiàn)中國(guó)飛船的高起點(diǎn)設(shè)計(jì)。中國(guó)飛船的軌道艙在執(zhí)行完任務(wù)后將繼續(xù)留軌飛行,一方面進(jìn)行對(duì)地觀測(cè)、科學(xué)試驗(yàn)和空間應(yīng)用等研究,另一方面作為第二階段進(jìn)行空間交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)的目標(biāo)飛行器。這樣既可以縮短研制周期,又減少了對(duì)新建發(fā)射工位的投入,大大提高了飛船的使用效率。王永志回憶說(shuō):“我堅(jiān)持一上來(lái)就搞三艙方案,主要是考慮到同第二步發(fā)展目標(biāo)相銜接,這是追趕和超越的關(guān)鍵所在。要追趕,要跨越,就必須在實(shí)施第一步時(shí)考慮到第二步、第三步。我當(dāng)時(shí)考慮的問題是,我們的載人飛船一旦打成之后,能夠留下一個(gè)初步的天地往返系統(tǒng)。只要對(duì)它稍加完善,它就是一個(gè)天地往返運(yùn)輸工具,可以直接向空間站過渡,到時(shí)候就不必為解決空間對(duì)接技術(shù)再單獨(dú)立項(xiàng)搞一個(gè)獨(dú)立工程了。如果先搞兩艙,那就得在兩艙搞成之后再干一次,再立項(xiàng),搞三艙對(duì)接試驗(yàn),解決天地往返運(yùn)輸問題。我們搞三艙方案,一次就完成了,一步到位。”三艙方案能夠使中國(guó)飛船的構(gòu)型和功能體現(xiàn)中國(guó)特色和技術(shù)進(jìn)步的要求,實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展,但的確存在著風(fēng)險(xiǎn)。因此,審批方案的五人專家組意見難以統(tǒng)一。在王永志的堅(jiān)持下,三艙方案最終以三比二的投票結(jié)果通過。可見,對(duì)大型工程項(xiàng)目的決策有多種可能性選擇。王永志認(rèn)為:“搞工程嘛,不能說(shuō)誰(shuí)的思路一定比誰(shuí)的思路好,多種途徑都可以達(dá)到目的,并不是只有一條路子可走。問題是側(cè)重什么,選擇什么。”確定海上救生方案是一個(gè)難點(diǎn)。如果火箭在上升階段出現(xiàn)故障,逃逸后的航天員落在海上,必須在短時(shí)間內(nèi)迅速完成航天員的搜救任務(wù)。以往美國(guó)和蘇聯(lián)的海上救生方案需要?jiǎng)佑谬嫶蟮暮?樟α浚纾绹?guó)首次載人航天飛行時(shí)曾在16個(gè)海上落區(qū)布設(shè)了3艘航空母艦、21艘艦船和126架飛機(jī),動(dòng)用了2.6萬(wàn)人。中國(guó)沒有這么強(qiáng)大的海空力量,如何確保航天員的生命安全?根據(jù)中國(guó)海空裝備不足的限制條件,王永志選擇了既符合中國(guó)國(guó)情又能保證安全的辦法:“海上與天上互相配合。海上,我們?cè)?200km海域選出了三段較小的區(qū)域,在這些區(qū)域中配置搜救力量。天上,充分利用飛船上的資源。推進(jìn)艙內(nèi)帶有約1t燃料,是準(zhǔn)備返回用的。一旦出事,我們就把飛船上的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)起來(lái),利用發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力,按事先設(shè)定的程序,進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算,靠近哪個(gè)區(qū)域就往哪個(gè)區(qū)域落。布置在各個(gè)區(qū)域的搜救船只再一配合,很快就能找到。”[4]“按照飛船返回艙選點(diǎn)落入預(yù)定海上應(yīng)急救生區(qū)的概率為0.96計(jì)算,則海上搜救力量的配置只需要6搜打撈船和少量直升機(jī)即可有效地保障航天員的搜救任務(wù)。”[5]這個(gè)海上救生方案通過增加飛船的功能,達(dá)到了縮小搜索范圍、提高搜救效率、減小地面搜救系統(tǒng)的復(fù)雜性等多項(xiàng)目的,“這是一個(gè)創(chuàng)新,這是中國(guó)特色,世界上絕無(wú)僅有”[4]。在如何提高載人航天工程效益方面,王永志也提出許多創(chuàng)新設(shè)計(jì),選擇軌道艙留軌方案就是其中之一。軌道艙留軌方案即把軌道艙做成多功能艙,在飛船返回后,軌道艙留軌飛行半年。一方面把軌道艙當(dāng)做實(shí)驗(yàn)艙,相當(dāng)于發(fā)射了一顆科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星,用它做科學(xué)試驗(yàn),可以獲得大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。另一方面,利用它進(jìn)行太空交會(huì)對(duì)接試驗(yàn),為下一步搞空間站做準(zhǔn)備。蘇聯(lián)的“聯(lián)盟”號(hào)軌道艙只有5天的壽命,在飛船返回時(shí)予以報(bào)廢。蘇美兩國(guó)為建立空間站先后成功做了5次交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)。他們的辦法是,“先發(fā)射一艘飛船到軌道上,緊接著再發(fā)射另一艘,與前者同軌,然后前面一艘掉頭,后頭一艘同它對(duì)接上。然后再撤下來(lái),再一個(gè)一個(gè)返回。發(fā)射第二艘的動(dòng)作非得快不可,最遲(第一艘發(fā)射后的)第二天就得發(fā)射,因?yàn)樗麄儺?dāng)時(shí)的飛船只能在空間飛行5天,必須在5天以內(nèi)使飛船對(duì)接上。否則前面那一艘過了5天就會(huì)往下掉,后面一艘就追不上了,對(duì)接不成了”。“我們(中國(guó))是先發(fā)射一艘飛船,把軌道艙留在軌道上,它可以繼續(xù)飛行半年。我們要做對(duì)接試驗(yàn)時(shí),只要再發(fā)射一艘飛船,去和軌道艙對(duì)接。這里面可以有兩個(gè)做法。一個(gè)做法是,如果我們搞一個(gè)可以留軌飛行兩年的軌道艙,那么兩年內(nèi)發(fā)射的飛船都可以和這個(gè)軌道艙對(duì)接。另一個(gè)辦法是,如果軌道艙只能留軌飛行半年,我們可以發(fā)射第二艘飛船去和第一艘飛船的軌道艙對(duì)接,然后把第二艘飛船的軌道艙留軌,把第一艘的軌道艙分離掉,因?yàn)樗肽陦勖呀?jīng)到了。后面再發(fā)射第三艘去和第二艘對(duì)接,第四艘再去和第三艘對(duì)接……這樣一艘一艘更替,軌道上始終有一個(gè)軌道艙可供對(duì)接。這樣,我們每搞一次對(duì)接試驗(yàn),只要發(fā)射一艘飛船就行了,不必每次都發(fā)射兩艘。現(xiàn)在發(fā)射一次(的費(fèi)用)就是好幾個(gè)億啊,這樣不就省錢了嘛!”“還不止是省了發(fā)射飛船的錢,要是接二連三地發(fā)射,還得建設(shè)第二個(gè)發(fā)射工位。因?yàn)橥粋€(gè)發(fā)射臺(tái)今天發(fā)射了,明天不能接著又發(fā)射,必須在另一個(gè)工位上發(fā)射。那我們還得再建一個(gè)工位,建一個(gè)工位又得花多少錢啊。我們把這個(gè)錢也省了。這也是一個(gè)創(chuàng)新吧。”[4]顯然,與蘇美兩國(guó)的方案相比,王永志提出的軌道艙留軌方案既大大提高了中國(guó)飛船軌道艙的利用效應(yīng),也為載人航天工程的后續(xù)工作奠定了延續(xù)性基礎(chǔ)。這個(gè)方案突出表現(xiàn)了王永志“步步銜接”式的頂層總體設(shè)計(jì)理念——每前進(jìn)一步,都為后續(xù)工程留出銜接點(diǎn)。王永志說(shuō):“我邁出左腳,不僅僅是為了向前跨進(jìn)半米,同時(shí)也是為了向前邁出右腳找到一個(gè)支點(diǎn)。”[4]王永志曾說(shuō):“從1957年學(xué)火箭,我只做了三件事,運(yùn)彈頭,打衛(wèi)星,送中國(guó)人遨游太空。”①[6]這看似“簡(jiǎn)單”的三件事勾畫出王永志在“被選擇”和“選擇”的過程中完成建構(gòu)航天工程創(chuàng)新實(shí)踐的軌跡。
王永志的創(chuàng)新思想
工程創(chuàng)新空間“是一個(gè)工程活動(dòng)于其中的多維可能性空間和從可能性走向現(xiàn)實(shí)性的動(dòng)態(tài)空間,它包括了技術(shù)維度、經(jīng)濟(jì)維度、組織維度、政治維度、倫理維度、環(huán)境維度等多重維度”[2]52,這一觀點(diǎn)源于李伯聰教授的哲學(xué)分析.王永志對(duì)創(chuàng)新也有獨(dú)特的見解。作者發(fā)現(xiàn),王永志集50年創(chuàng)新實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得出的工程創(chuàng)新思想,在許多方面與李伯聰教授的工程創(chuàng)新空間理論不謀而合、殊途同歸。王永志認(rèn)為,創(chuàng)新并不神秘。首先,創(chuàng)新源于人的天性,是“自在狀態(tài)”。在整個(gè)人類歷史上,盡管以往既沒有誰(shuí)號(hào)召大家創(chuàng)新,也沒有誰(shuí)去組織創(chuàng)新,更沒有明確地提出“創(chuàng)新”概念,但是人類從未停止利用已知探索未知,利用新知去改變現(xiàn)狀,改善現(xiàn)狀的步伐。所以,喜歡探索未知是人類的天性,是人類和其他動(dòng)物的區(qū)別,是創(chuàng)新的本質(zhì)所在。其次,我們目前所講的“創(chuàng)新”涵義在于突破原有思維、知識(shí)、制度乃至方法的桎梏,創(chuàng)造出新產(chǎn)品、新工藝、新方法、新市場(chǎng)乃至新的管理組合,從而帶來(lái)效益。這種涵義上的“創(chuàng)新”“是有主觀能動(dòng)性的,是有意識(shí)的一個(gè)狀態(tài)”。再次,由于創(chuàng)新的本質(zhì)在于探索未知,有意識(shí)地創(chuàng)造價(jià)值為社會(huì)服務(wù),為人類自身發(fā)展奠定基礎(chǔ),所以,創(chuàng)新分不同層次,有大有小,因此每一個(gè)人都能夠在自己的工作崗位上進(jìn)行創(chuàng)新。可見,王永志把創(chuàng)新與人的思維狀態(tài)和思維方式相關(guān)聯(lián)。他認(rèn)為,每個(gè)人都具有創(chuàng)新的可能性,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的關(guān)鍵在于是否擁有把可能性變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)性的條件。李伯聰教授指出,創(chuàng)新空間包括“創(chuàng)新活動(dòng)的可能性空間、從可能性向現(xiàn)實(shí)性轉(zhuǎn)化的空間和創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)的空間”[2]52。比較上述二人的觀點(diǎn)可以發(fā)現(xiàn),二者的共性在于:第一,都把創(chuàng)新的本質(zhì)看作是從可能性向現(xiàn)實(shí)性的轉(zhuǎn)化;第二,都認(rèn)為這種轉(zhuǎn)化沒有界限;第三,都認(rèn)為這種轉(zhuǎn)化依賴于創(chuàng)新者的主動(dòng)意識(shí)和行為。王永志認(rèn)為創(chuàng)新成功應(yīng)該具備以下條件:1)培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。創(chuàng)新意識(shí)就是“不滿足現(xiàn)狀,不墨守成規(guī),不人云亦云。多想想怎么樣會(huì)搞得更好,思維不能成定勢(shì)。能跳出思維定勢(shì),才能有所突破”。這不僅是人的一種天性,還應(yīng)該是人在受教育過程中逐漸養(yǎng)成的思維習(xí)慣,即不斷思考“要怎么樣才能進(jìn)一步完善,發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的不足,并把它完善改進(jìn)”。2)形成創(chuàng)新動(dòng)力。創(chuàng)新的動(dòng)力就是把創(chuàng)新意識(shí)變成實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的沖動(dòng)。王永志認(rèn)為創(chuàng)新動(dòng)力的形成需要有思想基礎(chǔ)。他本人形成創(chuàng)新動(dòng)力的思想基礎(chǔ)來(lái)自年少時(shí)深受日本、美國(guó)等強(qiáng)權(quán)國(guó)家欺壓的經(jīng)歷。他曾目睹中國(guó)人民食不果腹、衣不蔽體的生活,深感“有國(guó)無(wú)防是不行的,落后是要挨打的”,所以立志走上國(guó)防建設(shè)的工作崗位,并在工作和學(xué)習(xí)中時(shí)刻保持著追趕國(guó)外先進(jìn)水平的危機(jī)感。這種危機(jī)感成為他的創(chuàng)新動(dòng)力。3)積累創(chuàng)新能力。王永志將創(chuàng)新能力歸結(jié)為八個(gè)字——“有知有識(shí),有膽有謀”。“有知”是指“你要知道你所涉足的這個(gè)領(lǐng)域有些什么瓶頸,是什么束縛你前進(jìn)和發(fā)展”。“有識(shí)”是指知道突破這些瓶頸和束縛的“最可能的突破口在哪里”。“有知有識(shí)”即“知其不足,識(shí)其發(fā)展方向”。光“有知有識(shí)”還不足以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新,還得“有膽有謀”。“有膽”是指“下定創(chuàng)新的決心,這個(gè)決心就來(lái)自于創(chuàng)新的沖動(dòng),寧可個(gè)人受損,甚至身敗名裂,也要把事情辦成,要敢于冒這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)”。但是“有膽”并不是魯莽行事、盲目瞎撞,還得“有謀”,即對(duì)創(chuàng)新成敗的判斷和實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的方略。4)識(shí)別創(chuàng)新目標(biāo),即根據(jù)客觀需求選擇最需要突破的地方,作為奮斗目標(biāo)和方向。對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō),目前的創(chuàng)新要求集中在能源、航空航天等矛盾突出、亟待發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域。對(duì)于企業(yè)、個(gè)人來(lái)說(shuō),創(chuàng)新要求就是突破阻礙當(dāng)前發(fā)展的瓶頸。創(chuàng)新領(lǐng)域的選擇要以熟悉的領(lǐng)域?yàn)橹鳎@樣才能知道當(dāng)前的不足和未來(lái)的發(fā)展方向。同時(shí),也應(yīng)該重視尚未“精耕細(xì)作”的跨學(xué)科領(lǐng)域,在這里往往能做出很大突破。5)滿足創(chuàng)新條件。第一,客觀上國(guó)家、社會(huì)、企業(yè)等需要具有從事創(chuàng)新的領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)新成果能夠促進(jìn)其本身的發(fā)展;第二,要正確把握創(chuàng)新的時(shí)機(jī),抓住機(jī)遇;第三,要在人力、物力、財(cái)力允許的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新,過渡超前的創(chuàng)新往往會(huì)因?yàn)榈貌坏接行еС侄胪径鴱U;第四,只有得到領(lǐng)導(dǎo)的支持才能獲得更廣泛的資助,而領(lǐng)導(dǎo)的支持則來(lái)源于創(chuàng)新實(shí)施者對(duì)于創(chuàng)新能否成功的判斷和實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的方略。工程創(chuàng)新要求工程實(shí)踐者既要遵循規(guī)律又要有不循規(guī)蹈矩的超越性。對(duì)于王永志而言,工程創(chuàng)新就是在國(guó)家的整體目標(biāo)中,時(shí)刻保持著對(duì)祖國(guó)命運(yùn)的憂患意識(shí);在自己的工作崗位上不斷思考如何將所從事的工作向前推進(jìn)一步,不墨守成規(guī),不因循守舊;在需要?jiǎng)?chuàng)造并承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)候,不怕犧牲,用知識(shí)和膽識(shí)做出有創(chuàng)見性的工作,把自己的事業(yè)向前跨越式推進(jìn),從而為建構(gòu)整個(gè)國(guó)家的科技體系貢獻(xiàn)一己之力。因此,形成創(chuàng)新環(huán)境、創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新動(dòng)力和有利于創(chuàng)新的民主氛圍事關(guān)重要。
從王永志的創(chuàng)新經(jīng)歷,可以看出:1)王永志從農(nóng)家孩子成長(zhǎng)為中國(guó)載人航天工程的總設(shè)計(jì)師,走過一條從被動(dòng)“被選擇”到主動(dòng)“被選擇”,再到主動(dòng)“選擇”的道路。在這個(gè)過程中,不論處于“被選擇”地位,還是居于擁有更多選擇權(quán)的崗位,王永志都未曾放棄為實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新而主動(dòng)選擇的機(jī)會(huì)。王永志的創(chuàng)新空間在選擇與建構(gòu)中交織,不斷得到拓展。2)選擇創(chuàng)新,意味著將冒巨大風(fēng)險(xiǎn)。在工程創(chuàng)新的道路上通常都暗藏“壁壘”和“陷阱”,在航天工程中更是到處潛伏著“失之毫厘,謬以千里”的危機(jī)。但是王永志根據(jù)“國(guó)家利益至上”的選擇原則,盡量采用“更快、更好、更省、更安全”的技術(shù)途徑,與其他戰(zhàn)友一起通過艱難選擇,嚴(yán)謹(jǐn)建構(gòu),“翻越壁壘”,“跨越陷阱”,在沒有造成重大工程事故的前提下,最終實(shí)現(xiàn)航天工程目標(biāo)。他的選擇原則和選擇經(jīng)驗(yàn)對(duì)研究工程創(chuàng)新理論具有重要借鑒意義。3)王永志基于創(chuàng)新實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出的創(chuàng)新思想,對(duì)于豐富創(chuàng)新理論研究具有重要價(jià)值。王永志的工程實(shí)踐活動(dòng)為研究工程創(chuàng)新提供了典型案例。我們“有理由說(shuō)不同的人確實(shí)生活在不同的‘第二創(chuàng)新空間’之中。”
本文作者:鮑鷗蘇徵工作單位:清華大學(xué)科學(xué)技術(shù)與社會(huì)研究所
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