中国运载火箭技术研究院长征二号F火箭副总设计师 荆木春
2003年10月15日9时,中国酒泉卫星发射中心,“长征”二号F火箭的一声轰鸣,震撼了世界,震撼了宇宙!它以雷霆万钧之势将载有中国首位航天员的“神舟”五号飞船,送入了浩瀚苍穹。
“长征”火箭,大家并不陌生,从1970年发射我国第一颗“东方红”卫星,到今天已发展成11种不同型号、能够发射各种轨道的“长征”系列火箭,成功地发射了70多颗国内外卫星。然而,作为把航天员送入太空的“长征”二号F火箭,有着极高的可靠性和安全性要求。虽然火箭飞行时间不足10分钟,却是载人飞行成功的第一步。
为了万无一失,我们大胆地采用了50多项新技术,攻克了故障检测处理系统和逃逸系统这两大载人航天难题,为我国的载人航天飞行奠定了坚实的基础。
故障检测处理系统和逃逸系统是载人火箭独有的技术。他们一个是火箭的“自我诊断器”,一个是航天员的“生命保护神”,其作用是火箭在待发段和上升段发生故障时,能够自检测、自诊断,发出故障信息给逃逸系统,并能实施自动逃逸和地面指令逃逸,把航天员带到安全地点。
研制初期,我们无从下手,能查到的资料很有限,引进国外技术需要巨额资金,更何况有些关键技术用金钱也无法买到。
从那时起,我们就告别了节假日,记不清在灯光下度过了多少个不眠之夜,记不清多少次为攻克一道难题而从睡梦中爬起,不足30岁的年轻人生出了一根根银发,额头上新添了一轮轮细纹。
火箭飞行中随时都会出现故障,如何判断故障,如同医生诊断病情一样需要一系列的参数和判断逻辑。故障判断既不能漏,也不能误。美国和俄罗斯是通过几十次发射飞行试验才总结出来一套参数。我们怎么办?只有走自主创新的设计之路。
我们设想了300多种的火箭故障模式,并进行一轮又一轮的筛选,分析什么情况下出现故障、会出现什么样的故障、采取什么样的对策。当时,我满脑子都是各种参数和问号,各种各样的参数在我脑里打架,经过分析比较,最后确定了合理的判据。
判据制定出来了,但火箭什么时间逃逸?怎样逃逸?这又是一座难以逾越的大山。火箭发生故障时,爆炸的威力有多大?毁伤的半径有多大?逃逸发动机怎样才能把航天员带到安全地方?我们用全部的心智,攻克了一个个拦路虎,为航天员编织了一张可靠的救生网。
1997年,第一个整流罩生产出来后,我们发现它“超重”了,必须对整流罩“减肥”。在刘竹生总设计师的带领下,设计人员集思广益,查找“超重”原因,眼里除了数据就是图纸和计算公式。经过3个月的日夜工作,计算结果出来了,“减肥”达标了,人们悬着的心也终于落地了。
1998年6月,试验现场,人们的目光全部聚焦在整流罩上。按要求,整流罩内几十把锁必须同时打开,整流罩才能顺利分离;如果解锁不同步,后果将不堪设想。试验开始了,随着一声巨响,锁打开了,但开锁并不同步。连续几次试验都不理想。经过分析,这与锁钩装配有关。工人师傅拆了装、装了拆,一丝丝地紧,一扣扣地松,一遍一遍地试。初夏时节,室外的气温近30℃,密不透风的整流罩如同一个闷罐。直到深夜,终于摸索出了规律,试验成功了。
发射“神舟”一号飞船前,进行了零高度逃逸救生飞行试验,试验的成败直接关系到中国载人航天工程的总体进度。
突然,我们发现解锁指标灯有一部分没有亮。灯不亮,就意味着这组点火线路没有工作。紧张的排故开始了。10月的戈壁滩已是寒风凛冽,冰冷刺骨。我们坐高空工作车几上几下,测量火箭参数。狂舞的风使脚下的工作车不停地晃动,手指也僵硬得不听使唤,年轻的女操作工从工作舱出来时膝盖都磨出了血。4天后,故障原因终于查清了。10月19日,随着震天动地的轰鸣声,逃逸飞行器腾空而起,发动机喷射出耀眼而绮丽的火焰,在蔚蓝的天空划下一道美丽的彩虹,飞船返回舱与逃逸飞行器分离,降落伞开伞,零高度逃逸救生飞行试验获得了圆满成功。
千年飞天梦,今朝终成真。成功的喜悦和欢乐,伴随着艰辛和痛苦,伴随着忠诚和奉献。挺拔的长二F火箭,就像一尊无字的丰碑,记载了无数航天人为圆梦飞天的奉献历程。今天,长征火箭把中国首位航天员送入了太空,明天,我们将用更先进的火箭将中华儿女送上月球……
(本文为在2003年11月7日载人航天工程先进事迹报告会(北京)上的发言摘要)