百年清华

蒋轩祥（1965自控）

光阴荏苒，从第一次走进清华园到今天，转瞬已有半个世纪。在入学50周年这个特别的日子，毕业后航天生涯的酸甜苦辣涌上心头。

分配“三线”所 报到“三轮”行

我毕业分配填报的第一志愿是“服从国家分配，到祖国最需要的地方去”。结果，我被分配到中科院新成立的研究所（不久划归航天部）。该所是为某项重要国防科研任务而组建的全国唯一的微计算机和微电子技术结合的研究所，单位地处陕西“三线”，正处在基建阶段，但科研工作已开始，报到地点在中关村中科院计算所。一个炎热的下午，我和郭存裕同学到食堂借了一辆三轮车，拉着两人简单的行李和一箱书籍，一起去单位报到。因为天气热，骑得又急，我俩满头大汗，形象有些狼狈。门卫看到了，还以为我们是收废品的呢！

工作起步好 有赖基础深

新单位是搞航天科研的。1965届毕业生既是新员工，又是建所的创业者。头几年我分在混合集成电路研究室，负责薄膜集成电路的研制、实验、测试等，很快就投入到某项重点型号任务的紧张工作中。为满足任务急需，我自己动手，制作了多台稳压电源、台式和便携式晶体管特性扫描仪、低电压大功率点焊机电源等设备。其中便携式晶体管特性扫描仪用来轮流到半导体工厂挑选各种性能的管芯，非常方便实用，深得好评。

1970年我随单位搬迁到陕西，开始扎根“三线”的新生活。时值“文革”，条件艰苦，好在科研、生产没有中断，加之我已调至MOS集成电路与计算机研究室，担任该型号功能验证样机的主管设计师，生活紧张而充实。我们在满是石头的硬地基上埋设低阻抗“地线桩”，经常过半夜才回家，骑车下坡时经常听到周围山沟里传来的呼啸的风声。这时工作中遇到的一个难题是如何增强计算机的地空通信能力。我们的任务需要具有300米以上长线传输能力的电路。由于所用的多芯电缆分布电容很大，因而通信时有误码。经大量试验发现，关键在于长线驱动器性能和电缆线连接方式。凑巧的是，不久后我随老专家到北京参加国防口计算机发展讨论会，偶然从科技杂志上看到日本人提出的一个电路，既有强大的长线驱动性能，又有灵活的输入接口，很符合我们的要求。回所后，我迫不及待地搭电路试验，确定电路参数，很快试制成功。实验验证它具有400米以上长线驱动能力。该电路后来在很多型号推广，应用时间长达30年。在改革开放后，我国的空间计算机几乎清一色地选用进口电路，但它是少数国产电路之一，历经数百次实战考核，深得用户推崇。

回顾这一阶段的工作，可以说是起步良好。从电路到整机，薄膜制备工艺到自制科研设备，表现出上手快、工作面宽、适应能力强的优点。这得益于母校的专业基础深厚而扎实，知识结构较宽较新，以及实践能力的培养。

“三抓”屡攻关 素质是根本

“文革”结束不久，中央确定航天三项重点工程（简称“三抓”任务）。我有幸参加其中两项，并担任主任设计师。第一项，负责火箭遥测系统和安全系统的两个电子设备，主体器件均采用PMOS集成电路。当时MOS电路虽然已经跨过“MOS，MOS，一摸就死”的早期阶段，但仍存在一定的工艺缺陷。其中最为棘手的是一种称为“沉睡”的奇异现象，表现为：MOS触发器加电瞬间不计数或不移位，待过了一段沉睡时间后即又恢复正常工作，并且有沉睡时间短、发生概率低的特征。这是个严重的隐患，但捕捉起来又十分困难。我经过反复研究，提出了一个独特的技术方案，即借用由我负责研制的一台空间计算机，来寻找和剔除“沉睡”模式的畸形组件。这样做既准确又快捷，决定性地实现了“整机帮助电路机理分析及工艺改进，反过来，最终隐患的消除又保证了计算机的可靠性”。“沉睡”问题的解决，极大地提升了MOS集成电路电子设备的可靠性。两台设备先后参加了“向太平洋海域发射运载火箭”等近二十次飞行试验，均获成功。

第二项，负责某型弹载计算机研制。相比较，它和整个系统一样经历了更多磨难。01批也是采用PMOS中小规模集成电路，成功地参加了“潜艇水下发射运载”等飞行试验。02批根据“一弹两用”设计思想和其它战术技术要求，采用集成度更高、功耗更低的CMOS中规模集成电路。这次遇到的是同样棘手的、曾被国外称为CMOS器件应用“复仇女神”的“闩锁”难题。

当时的情景还历历在目。我刚从山西执行完一项任务准备返所，突然接到通知要我立即赶赴北京。原来CMOS样机在控制系统综合试验中，出现地面机电设备动作时计算机经常发生闩锁并引起电源保护。问题相当严重。黄纬禄总工程师对我说：“这问题必须解决，否则我们都无法向国防科委张爱萍主任交账！”经认真分析，我心里有了底。一是CMOS计算机自身抗闩锁能力较差；二是综合实验室机电设备功率继电器线圈未采取抑制反电势措施造成电磁干扰太大。鉴于现场条件，我们只做了后一项验证试验，效果良好。回所后，我从整机角度采用了多项抗闩锁设计技术，效果令人满意；随后电路设计师又逐步完善了抗闩锁工艺方法，实现了“双保险”。“闩锁”问题取得突破后，终于成功研制了我国第一台CMOS中规模集成电路控制计算机，被评为中国计算机事业50周年37项大事之一。历史表明，CMOS航天计算机的问世开创了新的时代，至今仍是航天应用的首选机型。

我和同志们共同经历了挫败的痛苦和胜利的喜悦。引以为豪的是，我能为我国成为世界上少数拥有海基、陆基战略国防力量的国家作出贡献，曾先后获全国科技大会奖、国防（航天）科技奖，荣立航天部一等功。我还以提升国防防御能力为目标，率先开展抗电磁脉冲等加固技术研究，获“光华”科技基金二等奖；作为副主编，参加《导弹与航天丛书》《弹（箭）载计算机》专册的编写。

回顾第二个阶段的工作，在“三抓”任务中屡克难关，在其它工作中有所作为，凸显出由清华培育、航天科研事业砥砺的过硬的综合素质。

“星船”新领域 奉献航天人

进入90年代，我国航天事业走上快速发展的轨道。此时，我的工作重点转到应用卫星、载人飞船领域，并兼顾型号研制和预先研究，分别担任主任设计师和课题负责人。与弹箭载计算机相比，星船载计算机在设计思想、设计技术上提出了新的要求和挑战。前者有力学环境苛刻，工作时间短（30分钟以内），一般采用单机方案（载人火箭除外）、所有元器件不允许出错的特点；后者有空间辐射环境复杂，工作时间长（长达数年），通常采用冗余结构、允许个别元器件出错，但整体应保证正常的特点。表现在设计过程上，是一个时间更长、不断完善的过程。“冗余只是基础，容错才是根本”。“细节决定成败”，地面工作的每一个细节都会影响太空运行。因此，我们要用大量精力和时间进行故障模式与影响分析、故障覆盖率分析、单点故障分析、提出故障预想对策等。这既是一种责任，也是一种“煎熬”。即使我们竭尽全力，仍然会出现“人算不如天算”的情况。一些型号总设计师感慨道：“搞航天，没有奉献精神不行，没有坚强的神经也不行！”

第三个阶段，我负责的有重大影响的科研项目有：

1. 和另一位专家一起主持研制了“气象一号”卫星大容量固态存储器。以固态存储器代替磁记录器，开辟了卫星数据存储领域应用新方向，极大地提高了在轨可靠性，更是采用问世不久的FLASH芯片为存储载体、以世界上第一台FLASH星载大容量固态存储器的创新成果而载入史册，获国防科技二等奖。

2. 主持研制了我国第一代传输型“资源二号”卫星数据管理子系统。首创的空间辐射防护机制和核心器件得到成功应用；“中央控制单元”长寿命、无故障、超期运行，创造新的奇迹；自行研制的整星串行数据总线电路通过技术攻关和优化方案，性能达到世界先进水平，国产化打破了受国外控制的被动局面。我还曾在项目关键节点上协助总工程师解决深层次技术问题，为国家挽回数十万元的经济损失。因贡献突出，由“两总”系统破格提名，获2002年度国家科技进步一等奖。

3. 主持研制了“神舟飞船”数管系统计算机、制导导航控制系统CPU和总线接口单元，系统结构复杂，都属关键设备。按照“载人和不载人不一样”的设计原则，以更加合理、完备的冗余容错技术，力求消除单点故障，满足载人航天项目的高可靠性与高安全性要求；多次到现场分析解决复杂的系统性技术问题，切实保证不带任何疑点与隐患上天。圆满完成“神1”至“神6”的任务，获国防科技一等奖。

4. 负责“长寿命星载电子系统抗辐射加固技术”等预先课题研究。以既能提高系统在轨寿命与可靠性，又能提升性能价格比以及显著减少对国外进口器件的依赖为目标，取得多项研究成果，并迅速转化为型号应用。获国防科技奖多项，国家发明专利1项。

90年代以来的科研工作总体上讲繁重又富有成效。

回顾整个航天生涯，我一直坚守在科研岗位上，默默耕耘。历史的机遇让我成为少数从事过弹、箭、星、船多个领域空间计算机研制的航天人，其经历可以说是丰富的。作为一个清华培养的航天科技工作者，这是我用实际行动为母校、为祖国交上的一份答卷。