第六章 我和“神舟”有個約會_用最可靠的火箭送航天員入太空——荊木春

用最可靠的火箭送航天員入太空——荊木春

荊木春,中國運載火箭技術研究院“長征二號F”火箭總設計師。

2003年10月15日9時,中國酒泉衛星發射中心,江澤民主席命名為“神箭”的長征二號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。

587秒,隨著指揮員“船箭分離、飛船入軌”的聲音傳來,大廳裏山呼海嘯般爆發出歡呼聲和掌聲,我們感到光榮,我們感到自豪!用智慧和心血鑄就的“神箭”,實現了對祖國和人民許下的諾言:用最可靠的火箭,將中國首位航天員安全順利地送入太空。

為了這個一生中最莊嚴、最神聖、最值得驕傲的承諾,我們殫精竭慮地鑄造中國第一枚載人火箭——長征二號F火箭。

……

故障檢測處理係統和逃逸係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係統,並能實施自動逃逸和地麵指令逃逸,把航天員帶到安全地點,盡管我們為此付出的心血最多,但我們希望這兩個係統永遠沒有用武之地。

研製初期,我們麵對生疏的“故檢、逃逸”,無從下手。能查到的資料很有限,引進國外技術需要巨額資金,更何況有些關鍵技術用金錢也無法買到。但是,沒有什麽困難能阻擋中國人進軍太空的步伐,民族的自尊、自強和自信使我們堅定了一種信念:中國航天人要在世界麵前為民族爭氣,我們自己一定能夠研製出世界一流的載人火箭。

這種信念支撐著我們,一定要啃下這兩塊硬骨頭。從那時起,我們就告別了節假日,已記不清在燈光下度過了多少個不眠之夜,已記不清多少次為攻克一道難題而從睡夢中爬起。隻記得,計算機前、實驗室裏又多了一批“拚命三郎”,不足30歲的年輕人頭上生出了一根根銀發,額頭上新添了一道道細紋。

火箭飛行中隨時都會出現故障,故障的種類還多種多樣。如何判斷火箭故障,如同醫生診斷病情一樣需要一係列的參數和判斷邏輯。故障判斷既不能漏,也不能誤。漏判了,火箭就有可能爆炸,航天員的生命安全也就

無法保證;誤判了,發射失敗,損失難以估量。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。我們怎麽辦?也生產很多枚有各種故障的火箭進行試驗?不,時間不允許這樣,國家的財力也不允許我們這樣。惟一的辦法是走自主創新的設計之路。

國內外發生的火箭故障無法滿足載人火箭的故障模式,不能提供合理的參數。根據不同的時段,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,分析什麽情況下出現故障、會出現什麽樣的故障、采取什麽樣的對策。又用4年多的時間,對發生概率最高的11種故障模式進行了成千上萬次的飛行仿真試驗。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,每一個參數既有用的依據,也有不用的理由,究竟用哪一個?這樣的難題常常使我徹夜難眠。經過分析比較,最後確定了合理的判據。

故檢判據製定出來了,但火箭什麽時間逃逸?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?留給逃逸的時間是多少?逃逸彈道怎樣計算?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,為航天員編織了一張可靠的救生網。

科學的道路上沒有通衢大道,登天之路也並非一帆風順。載人火箭的整流罩與發射衛星的整流罩相比,功能更多,結構更為複雜,生產周期更長。1997年,第一個整流罩生產出來後,我們發現它“超重”了。“超重”就意味著航天員逃逸時,無法達到救生要求。怎麽辦?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,一方麵從設計人手查找“超重”原因,對設計過程一步一步地“體檢”,檢查每一個環節是否合理:另一方麵重新計算整流罩的強度,通過結構計算減重。那時,設計人員的眼裏除了數據就是圖紙和計算公式,麵對屏幕,日月星辰似乎停止了變化,白天與黑夜不再有分別。經過3個月的日夜工作,計算結果出來了,“減肥”達標了,人們懸著的心也終於落地了。

火箭飛行中整流罩解鎖分離是很關鍵的一個動作,關係到航天員的安全,其試驗過程想起來也曆曆在目。

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“異鎖同聲”地打開,整流罩才能順利分離;如果解鎖不同步,飛行後果將不堪設想。試驗開始了,隨著一聲巨響,鎖打開了。但解鎖聲音不齊,開鎖不同步。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度,在密不透風的整流罩裏幹活,如同置身於一個悶罐裏,還要忍受解鎖時產生的高噪聲。直到深夜,終於摸索出了規律,試驗成功了。工人們露出欣慰的笑容,他們說:“為了航天員的安全,吃點苦怕什麽?”

發射“神舟”一號飛船前,進行了零高度逃逸救生飛行試驗,這是對新研製的故障檢測和逃逸係統所作的一次全麵真實的考核,試驗的成敗直接關係到中國載人航天工程的總體進度。

這天,我們正在進行點火程序檢查。按照計算機指令,一組一組的指示燈依次亮了起來,突然,我們發現解鎖指示燈有一部分沒有亮。燈不亮,就意味著這組點火線路沒有工作。如果帶著這個隱患點火,就會導致逃逸飛行器飛不起來,試驗失敗。在真正的火箭飛行中,就會影響航天員逃逸。為了查清問題,那天的分析討論會一直開到深夜,我們才拿出了解決問題的辦法。

第二天,緊張的排故開始了。10月的戈壁灘已是寒風凜冽,即使穿著棉大衣,站在地麵,也會感到冰冷刺骨。而我們要坐高空工作車幾上幾下,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。工作在不足30厘米寬的工作艙的工人,隻能穿單薄的工作服,操作時還要靠膝蓋支撐整個身體。就是這樣惡劣的工作環境,我們沒有一個人叫苦,沒有一個人退縮,一台設備接著一台設備、一個插頭接著一個插頭地檢查,在高空車上、在工作艙內一幹就是幾個小時。而年輕的女操作工從工作艙出來時膝蓋都磨出了血。4天後,故障原因終於查清了。

10月19日,隨著震天動地的轟鳴聲,逃逸飛行器騰空而起,發動機噴射出耀眼而奇麗的火焰,在蔚藍的天空劃出一道美麗的彩虹,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。

……

摘自《中華民族自強不息的壯麗詩篇:載人航天工程事跡報告》

(本章完)