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學生們正在整理從酒泉帶回的『北航2號』 |
京華時報12月15日報道 在普通人的眼裡,學生親手制作火箭並將其送上天是件天方夜譚的事。但北航學生創造了奇跡——12月5日,『北航2號』火箭成功飛天。之前,這些小科學家遇到很多困難,還曾有過發射失敗的經歷。值得『炫耀』的是,他們研制出我國第一枚以固液混合發動機為動力的探空火箭。之前,我國固液混合發動機尚沒有發射成功的先例。
『北航2號』昇空
12月5日下午3點05分,酒泉衛星發射中心。
『3,2,1,點火!』一聲令下,北航學生王虹玥按下了點火按鈕。『?』的一聲,『北航2號』火箭尾部瞬時噴出一股耀眼的火焰,箭體呼嘯而出,直刺高空。
操控室裡的20多名北航學生和老師再也控制不住自己的情緒,『成功了,終於成功了!』仿佛只有吶喊、跳躍、擁抱、哭泣、大笑纔能表達出當時的復雜心情。
20秒後,監控屏幕上顯示火箭分離成功,他們衝出了控制室。當時搜索車已經向回收地開去,『走,我們跑過去!去親眼看到落地的實物。』於是所有的老師和學生在戈壁灘上向2公裡外的目標物跑去,高度興奮使他們早已忘卻了已經幾日幾夜沒有合眼。
這一刻,他們等了兩年。
本科生受命造火箭
兩年前的12月初,北航傳來好消息,『北航2號』馬上要成立項目組,而人選就在當時大四的保研學生中挑選。
此前,北航學生自己設計制作的第一枚火箭『北航一號』剛剛發射成功。
本科生動手制作火箭,這似乎是遙不可及的事。
但當機會來臨時,他們想的不是自己行不行,而是不要錯過這個機會。經過雙向選擇,宇航學院本科3個專業的15名學生進入項目組。
在宇航學院的會議室,項目組的學生成員及11名指導老師、2名有經驗的師兄和3名專家第一次開會宣布項目啟動。宇航學院常務副院長蔡國飆宣布,『北航2號』要完成的目標是自主研制我國第一枚以固液混合發動機為動力的探空火箭。
這在當時無疑是個大膽的設想。
之前,固液混合發動機的發射實驗在我國沒有成功先例。在沒有可借鑒的條件下,十幾個本科生能完成這一目標嗎?『外國能做成功我們也可以,而且有那麼多有經驗的老師給我們做指導,心裡有底。』當時有學生這樣表態。
小降落傘難倒高纔生
項目組成立後,15名學生按照專業所長分成總體、控制和動力三個組別。他們立即著手設計發動機。半年後,初步設計成型。
項目組負責人之一李君海負責制訂時間計劃表,最早他們預定發射日期在今年上半年。可當項目從紙上談兵進展到實際制作環節時,他們纔發現一切並不像想象得那麼簡單。發射時間數次推延。
困難落到了他們頭上。項目組另一負責人羅欽欽負責把圖紙交給航天單位加工,沒想到,作為回收所用的小小降落傘竟然讓他吃足了苦頭。
第一次到加工廠時,他只拿著一張草圖,上面畫出了降落傘的形狀和大概的大小。工程人員一看就立即要求重畫,並說明至少要標清傘布和針線的材質、長度、角度等許多細節。『最起碼要一張能讓我們看得懂的圖紙。』從加工廠出來,羅欽欽覺得難以滿足工程人員的要求。
書本上幾乎找不到可借鑒的降落傘圖紙,他只好向指導老師和師兄討教,可畫出來後,還是一次次被工廠駁回。一直到第四次纔成功。
一個部件實驗千次
研究發動機的戰場設在京郊。鄧代英全面負責實驗的管理工作,從那時候起,學校只是他睡覺的地方,每天7點多就出門坐班車到實驗室,晚上快10點纔回到寢室。
很快,初時的新鮮勁兒慢慢被重復的實驗消磨殆盡,疲態漸漸滋生。特別是固液發動機,雖然已有理論研究,可實踐完全是從零開始,沒有可供借鑒的數據,唯一可做的就是反復再反復地實驗。其中,反復實驗最多的一個部件是汽蝕文式管,這是發動機上一個關鍵的小部件,但是反復地實驗仍然離設計要求相差甚遠。於是,今年五一前後,整個動力組的成員全到實驗室攻關。
五一那天,組員們互相鼓勵決定乾通宵解決這一難題。為鼓舞士氣,也為慶祝節日,大家乾脆用實驗室的電磁爐做起了火鍋。雖然作料簡單,但和同甘共苦的同學一起分享,卻有了特別的味道。『這真是讓我終身難忘的勞動節。』李君海回憶。
火鍋宴結束後,實驗繼續進行,每個人可以輪著睡三小時,就這樣乾到了第二天晚上纔回學校。反復的實驗、修正再實驗,到最後成功時,僅僅這個部件就做了上千次的實驗。
組員們回憶,克服疲態他們各有妙招,有的抽空打臺球,有的一邊工作一邊聽郭德綱的相聲,而一直待在實驗室的鄧代英乾脆准備了一個毽子。
第一次發射意外失敗
5月底,項目組准備發射火箭。6月6日,當發射按鈕按下時,火箭根本發射不出去,發射宣告失敗。『當時我們完全蒙了,誰也沒有意料到會是這樣的結果。』
故障分析大會當場召開,當時發射中心人員立即指出,他們根本就是在發射條件和預設條件不吻合的情況下進行的違規操作。原來預設的氣象、氣壓等外部環境和發射時的環境不同,是失敗的主因。
這次失敗,對所有項目組的學生來說,都是一次莫大的打擊。
回校後,過去的實驗室操作方式轉變為工程操作方式,每個人都確立了崗位,每個操作人都要他人督崗,每一樣工作都要簽字擔責。這一套嚴謹的工作模式布置下去後,雖然沒有實驗室操作模式的速度快,但卻更嚴密正規。
奧運期間轉戰內蒙古
又有困難擺在他們面前。奧運期間北京市內不允許做實驗。為了不耽誤火箭的研制,航天科工集團六院為學生提供了試驗場所,但遠在內蒙古。
遠在內蒙古的臨時場所當時只是一塊空的場地,鄧代英、吳俊峰等人一起先去搭建實驗臺,並且在離實驗室不遠的小鎮上租了一套兩居室作為住所。後來,前來參與實驗的人多了,有的人只能在沙發或地上湊合著睡。
指導老師給吳俊峰算了一筆賬,這兩年來他跑的路有3萬多公裡,相當於繞地球赤道大半圈,而整個項目組走的路大概有38萬公裡,也就是地球到月球的距離。
為了鼓勵學生,指導老師蔡國飆特地買了8張奧運曲棍球比賽的半決賽票給組員,可是當時內蒙古實驗室缺不了人,鄧代英他們4人只能忍痛浪費了4張夢寐以求的門票。
學生實踐能力增強
今年11月底,在所有細節都反復確認的前提下,他們再次踏上發射之旅。『只許成功,不許失敗』,和前一次相比,他們更加自信。
這次真的成功了。北航黨委常務副書記譚振亞回憶了幾年來的火箭發射歷程。北航從2005年就開展了大學本科生設計制作探空火箭項目,開創為國內先河。『北航一號』和『北航2號』探空火箭研制的全過程都由學生獨立完成,包括設計、制造、裝配、運輸以及發射等過程。這樣,通過不同專業學生的合作,培養了學生的專業綜合能力;通過理論結合實際,培養了學生的創新能力;通過產學研結合,培養了學生的工程實踐能力。
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