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●航天科技集團公司中國運載火箭技術研究院研究員、“長征”二號F運載火箭副總設計師荊木春
2003年10月15日9時,中國酒泉衛星發射中心,“長征”二號F火箭的一聲轟鳴,震撼了世界,震撼了宇宙!它以雷霆萬鈞之勢將載有中國首位航天員的“神舟”五號飛船,送入了浩瀚蒼穹。
“長征”火箭,大家並不陌生,從1970年發射我國第一顆“東方紅”衛星,到今天已發展成11種不同型號、能夠發射各種軌道的“長征”系列火箭,成功地發射了70多顆國內外衛星。然而,作爲把航天員送入太空的“長征”二號F火箭,有着極高的可靠性和安全性要求。雖然火箭飛行時間不足10分鐘,卻是載人飛行成功的第一步。
爲了萬無一失,我們大膽地採用了50多項新技術,攻克了故障檢測處理系統和逃逸系統這兩大載人航天難題,爲我國的載人航天飛行奠定了堅實的基礎。
故障檢測處理系統和逃逸系統是載人火箭獨有的技術。他們一個是火箭的“自我診斷器”,一個是航天員的“生命保護神”,其作用是火箭在待發段和上升段發生故障時,能夠自檢測、自診斷,發出故障信息給逃逸系統,並能實施自動逃逸和地面指令逃逸,把航天員帶到安全地點。
研製初期,我們無從下手,能查到的資料很有限,引進國外技術需要鉅額資金,更何況有些關鍵技術用金錢也無法買到。
從那時起,我們就告別了節假日,記不清在燈光下度過了多少個不眠之夜,記不清多少次爲攻克一道難題而從睡夢中爬起,不足30歲的年輕人生出了一根根銀髮,額頭上新添了一輪輪細紋。
火箭飛行中隨時都會出現故障,如何判斷故障,如同醫生診斷病情一樣需要一系列的參數和判斷邏輯。故障判斷既不能漏,也不能誤。美國和俄羅斯是通過幾十次發射飛行試驗才總結出來一套參數。我們怎麼辦?只有走自主創新的設計之路。
我們設想了300多種的火箭故障模式,並進行一輪又一輪的篩選,分析什麼情況下出現故障、會出現什麼樣的故障、採取什麼樣的對策。當時,我滿腦子都是各種參數和問號,各種各樣的參數在我腦裏打架,經過分析比較,最後確定了合理的判據。
判據制定出來了,但火箭什麼時間逃逸?怎樣逃逸?這又是一座難以逾越的大山。火箭發生故障時,爆炸的威力有多大?毀傷的半徑有多大?逃逸發動機怎樣才能把航天員帶到安全地方?我們用全部的心智,攻克了一個個攔路虎,爲航天員編織了一張可靠的救生網。
1997年,第一個整流罩生產出來後,我們發現它“超重”了,必須對整流罩“減肥”。在劉竹生總設計師的帶領下,設計人員集思廣益,查找“超重”原因,眼裏除了數據就是圖紙和計算公式。經過3個月的日夜工作,計算結果出來了,“減肥”達標了,人們懸着的心也終於落地了。
1998年6月,試驗現場,人們的目光全部聚焦在整流罩上。按要求,整流罩內幾十把鎖必須同時打開,整流罩才能順利分離;如果解鎖不同步,後果將不堪設想。試驗開始了,隨着一聲巨響,鎖打開了,但開鎖並不同步。連續幾次試驗都不理想。經過分析,這與鎖鉤裝配有關。工人師傅拆了裝、裝了拆,一絲絲地緊,一扣扣地鬆,一遍一遍地試。初夏時節,室外的氣溫近30℃,密不透風的整流罩如同一個悶罐。直到深夜,終於摸索出了規律,試驗成功了。
發射“神舟”一號飛船前,進行了零高度逃逸救生飛行試驗,試驗的成敗直接關係到中國載人航天工程的總體進度。
突然,我們發現解鎖指標燈有一部分沒有亮。燈不亮,就意味着這組點火線路沒有工作。緊張的排故開始了。10月的戈壁灘已是寒風凜冽,冰冷刺骨。我們坐高空工作車几上幾下,測量火箭參數。狂舞的風使腳下的工作車不停地晃動,手指也僵硬得不聽使喚,年輕的女操作工從工作艙出來時膝蓋都磨出了血。4天后,故障原因終於查清了。
10月19日,隨着震天動地的轟鳴聲,逃逸飛行器騰空而起,發動機噴射出耀眼而綺麗的火焰,在蔚藍的天空劃下一道美麗的彩虹,飛船返回艙與逃逸飛行器分離,降落傘開傘,零高度逃逸救生飛行試驗獲得了圓滿成功。千年飛天夢,今朝終成真。今天,長征火箭把中國首位航天員送入了太空,明天,我們將用更先進的火箭將中華兒女送上月球……
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