第二章 飛天之路_黃本誠為“神舟”建“考場”

黃本誠為“神舟”建“考場”

從衛星到火箭,再到載人飛船,中國在向太空邁進的同時,航天技術也在飛速發展。這些航天器想要成功飛天,都要通過航天空間環境設備的“考核”。

所謂空間環境模擬設備,即模擬宇宙空間環境的設備,用於試驗航天器耐真空、冷黑、太陽輻射、磁場和承受高能粒子輻射、太陽風和微流星體等的能力。中國對於空間環境模擬器的研究,早在1961年就開始了。

1961年,中國決定研製國內第一批空間環境設備。這個艱巨而複雜的任務落在了三位年輕的大學生肩上。三名學生分別是學鑄造的黃本誠、學土木建築的鄒定忠以及學機械製造的張和福。很明顯,三個人的學科與空間環境設備相差很遠,之所以這樣安排任務,也是由於國內形勢所迫。

當時,世界上隻有美國、英國、法國和蘇聯在開展空間環境設備方麵的研究,而中國根本沒有這方麵的專家,甚至連專業的資料都沒有。白手起家,從另一個角度看,倒是給了這三個大學生無限的想象空間,可以讓他們發揮最大的創造力。

20世紀60年代初的中國,正在遭受連年的自然災害,在苦海中掙紮。三個人組成的空間環境設備研究小組可謂是逆風飛揚。

三個人中,黃本誠是總負責人。重任在肩,他帶領研究所的年輕隊伍開始了一段艱苦的征程。

設計是研製初期遇到的第一個難關。有人開始退縮,並說:“就我國當前的工業水平,搞這麽大的容器,達到這麽高的真空度,是不可能的。”黃本誠對於那些過於追求“保險係數”的人的回應是:“不幹是最省事的,也最保險。如果不幹,我國的航天事業就永遠也上不去。所以我們還是要幹,憑著我國優越的社會主義製度,我想是可以幹成的。”

說到做到,黃本誠最先夜以繼日地幹了起來。他的努力得到了上級領導的大力支持。1962年,時任地球物理所二部副主任的周光耀到上海檢查工作。當得知一套空間環境設備的價格高達30萬元人民幣時,他給予了肯定的答複。當黃本誠擔心試製不成功,表示壓力很大時,周光耀回答:“你們大膽幹,萬一失敗,就當交學費了!”這句話對研製人員是很大的鼓舞。

必須敢幹,才有進展。黃本誠清楚,中國的空間環境模擬器不能空想,也不能莽撞。當時美國與蘇聯對中國技術封鎖,沒有專家指導,外國文獻少之又少,不能出國考察,國內技術幾乎是張白紙,設備也十分落後,這些都沒能令黃本誠停下腳步。

初生牛犢不怕虎,黃本誠帶領研究隊伍從真空、低溫、傳熱學、電控等一些基本的原理學起,請教有關專家,到上海圖書館尋找資料,逐漸摸索出一條途徑,解決如何模擬太空的真空環境、冷黑環境、熱輻射環境等。同時,他們根據當時中國研製“東方紅一號”衛星直徑1米、重500公斤的技術要求,確定主模擬室真空容器直徑2米,真空度10-5托,熱沉溫度100K,吸收係數大於0.90,用紅外燈作為模擬太陽的熱源,選取參數。

為了設計,黃本誠等人帶著圖板、丁字尺,直接來到上海電理儀器廠,邊幹邊學。在整個加工過程中,他們自始至終是與工人同吃、同住、同勞動。住在工廠集體宿舍的一間閣樓上,他們自己動手釘了一張小桌子,晚上經常學習到深夜。這些年輕人為科學吃苦耐勞的精神,贏得了工人們的交口稱讚。

成功者從不因為失敗而氣餒。經過數十次的試驗,空間設備的雛形終於打造完成。但是,在設備的總裝調試階段又遇到了麻煩。原計劃兩個月完成調試工作,實際上卻花了八個月時間。試驗中,為了達到加熱指標,龐大的保溫箱被拆了裝、裝

了拆,反複試驗了五次後才成功,然而三個月的時間已經悄然過去了。

寒冷的冬季來臨後,為了達到設計指標,幾位青年人艱苦作戰,每天堅持工作12個小時以上,甚至背著行李住進了調試場,堅持調試工作,直到完成任務。

功夫不負有心人。經過三年多的努力,黃本誠帶領研究團隊於1964年完成了中國第一批空間環境設備的研製任務,為第一顆人造衛星“東方紅”順利進行了試驗。而後,黃本誠又領導研製了KM1、KM2、BZ1、BZ2空間環境模擬設備,在空間環境模擬工程領域脫穎而出。

1966年初,KM3空間環境模擬設備開始設計研製。經過仔細研究,黃本誠提出研製一台直徑7米、高12米的空間環境模擬器的方案設計報告。1967年5月23日舉行了正式方案設計答辯,得到國防科委的支持與批準。當時,他年僅29歲。

一年後,KM4大型空間環境模擬設備的研製工作被提上日程。KM4設備研製時,正值“**”時期,黃本誠和同事始終牢記國家對大型宇宙模擬器早日成功的厚望,一直堅持在工作崗位上。

1970年初,黃本誠和同事開始到懷柔縣北京衛星環境工程研究所廠區安裝與現場製造。試驗室條件極差,風沙遍地、麻雀亂飛,周圍雜草叢生。條件雖然差,他們沒有怨言,為了事業不在乎環境的艱苦。

“吃苦在前,享受在後”對於黃本誠來說,絕不是一句空話,而是一種實實在在的行為準則。其間,某型號調溫係統做試驗,需要前後一個來月,每天24小時值班,過一小時測一次溫度。排班時,黃本誠堅決要求把自己排在後半夜。於是,晚上12點到早上8點,都是他值班,天天如此。有時,下夜班剛剛睡著,又出了問題,一個電話他就匆匆穿好衣服趕回現場,一幹又是大半天。長期勞累使他的睡眠很不好,常常需要借助藥物才能睡著。回憶起那段往事,同事說:“本誠這樣工作,對身體的消耗是很大的。可他總是不當回事,當初真該好好勸勸他……”

天有不測風雲,長時期的超負荷工作使得黃本誠積勞成疾。1971年2月,在體檢中發現,黃本誠肺部出現一個硬幣大小的空洞,他隻好住進結核病醫院接受治療,醫生要求他做肺部切除手術。他想,如果切除一葉肺,人就變成了殘廢,今後就不能承擔大負荷工作。而他需要有一個健康的身體,他的後半生還要為航天事業再作貢獻,於是他堅持改用科學的療養方案。在醫生的指導下,黃本誠在半年後恢複了健康。大病初愈的他又回到了工作崗位,繼續致力於航天空間環境工程的研究。

1986年,中共中央、國務院批準了《高技術研究發展計劃“863計劃”綱要》,把航天技術列為中國高技術研究發展的重點之一。“863計劃”高技術航天領域的專家們,在深入細致論證的基礎上描繪出中國航天技術發展前景的藍圖。他們一致認為載人航天是繼應用衛星和衛星應用之後合乎邏輯的下一步發展目標,並根據“有限目標,突出重點”的方針,提出“把研製和發射載人飛船作為發展載人航天的第一步”建議。

此項建議經過國家的審查、批準,並獲得工程立項。1992年,中國開始實施載人飛船航天工程,研製了載人飛船和高可靠性運載火箭,開展了航天醫學和空間生命科學的工程研究,選拔了預備航天員,研製了一批空間科學試驗裝置。

在真正實現載人航天之前,檢驗“神舟”飛船的性能是重中之重。所以說,在“神舟”飛船進入太空之前,需要進行一次嚴格的考試,KM6載人航天器空間環境試驗設備就是飛船的“考場”。在此次測試中,“KM6”功不可沒,而中國航天空

間環境工程的奠基人黃本誠更是勞苦功高。

黃本誠是一個與時間賽跑的人。與航天事業相伴的四十餘載,他把全部精力都用到了項目研製上,試驗和研究成了他的第二生命。在科研一線,經常可以看到黃本誠的身影。他像一位普通技術人員一樣,親自參加試驗甚至記錄各種數據。“唯有這樣做,決策起來心裏才踏實”,這是黃本誠的心裏話。

為適應大型航天器的需要,1987年,黃本誠開始參與863—2高技術的研究,提出建設KM6載人航天器空間環境模擬試驗設備的建議。

1989年,在“863”高技術倡導者之一、“兩彈一星”功勳科學家王大珩的主持下,對黃本誠的方案論證報告進行評審。會上,部分航天專家對KM6設備的建設提出了不同意見,認為對現有的KM4設備進行改造後即可使用,不必再耗費人力和經費。王大珩始終支持黃本誠的建議,他回應說,衣服的大小不會變,可人長大了卻穿不得,改不是辦法,必須做新的。

是否建造KM6設備對發展中國載人航天有重大意義,從而引發了中國科學界的熱烈討論。

著名航天專家、衛星總設計師王希季對黃本誠的方案論證報告表示支持,並且在KM6設備的實施方案、大型真空容器的製造工藝、選點等方麵給予了指導。

時任中國空間技術研究院院長、衛星係列總設計師、“863”航天高技術首席專家、兩院院士閔桂榮,看了黃本誠的報告後,立即向上申報KM6設備的建設,論述了其必要性。還有屠善澄、張履謙等一批院士,紛紛投了讚同票。老科學家們的熱情支持,讓黃本誠深受感動。

此後,黃本誠負責KM6設備的方案論證、方案設計與飛船的空間環境試驗技術研究,受到國防科工委“國家高技術研究發展七五期間作出重要貢獻”的表彰。1993年,黃本誠作KM6設備方案設計報告,由著名航天專家、“兩彈一星”功勳科學家、航天總公司科技委主任、中科院院士孫家棟主持評審,到會的有任新民、王大珩、洪朝生等10多位院士及專家80多人。報告得到一致通過,同年由國家批準立項研製。

KM6載人航天器空間環境試驗設備(簡稱KM6設備)是模擬空間真空、冷黑、太陽輻射環境,采用三艙立式丁字形結構。設備主模擬室直徑12米、高22米,輔容器直徑7.5米、長15米,模擬室容積3200立方米。該設備將用於中國飛船係列、空間站係列的整船(站)、大型柔性結構的展開及航天員出艙活動的空間環境試驗等。

1993年,建造KM6載人航天器空間環境試驗設備正式立項,黃本誠擔任KM6設備總設計師,負責總體設計、技術指標製訂、主模擬室方案設計、基建工藝布局方案設計等工作。

對於試驗中的技術問題,黃本誠的意見從不含糊。有時為了一個關鍵問題,他也會與技術人員爭得麵紅耳赤。有人說他沒有總設計師的風度,黃本誠解釋說:“理不辯不明,你們別管我說什麽,權當我不是總設計師,我提出我的想法,你說你的意見。你說的有道理,按你的辦,咱們先民主後集中。”工作中的黃本誠總是這樣就事論事,從不摻雜個人恩怨。

KM6載人航天器空間環境試驗設備是對各類航天器升天前進行嚴格“考核”的大型地麵設備,是世界上五大(美國、日本、俄羅斯、歐洲空間局、中國)航天器地麵檢測設備之一。

“神舟”飛船被送入KM6接受最終的考核。十多天裏,“神舟”飛船在KM6裏麵進行各種各樣的模擬測試,最終通過了考核。也就是說,“神舟”在模擬的空間環境內一切運轉正常,它的下一個目標將是星際浩淼的太空!

(本章完)