中國人的故事 | 火箭精神:時刻歸零,迎接更大挑戰

時間:2019-10-02 11:10:02 來源:中國青年網 查看數:

“神箭”即長征二號F運載火箭,自1992年開始研制,1999年首次發射并成功將中國第一艘實驗飛船“神舟一號”送入太空。該型火箭目前已發射13發,發發圓滿成功。55歲的張智為該型“神箭”的總設計師。

“載人火箭更多強調的是安全性,絕不能放過一個瑕疵,也永遠在改進的路上。”張智說。

航天科技集團一院長征二號F運載火箭及其設計團隊所獲部分榮譽。

“不放過一個瑕疵,成了刻在骨子里的東西”

上世紀90年代初,我國載人航天事業剛剛起步。1992年,28歲的張智擔任了載人航天飛行任務運載火箭逃逸系統的技術負責人,承擔逃逸系統的總體研制工作。當時,國際上只有前蘇聯和美國有相關研究,“我們沒有辦法看實體產品,有效信息就是收集到的有限公開資料。”研制工作舉步維艱。

如今,我國的逃逸系統已處于國際領先水平。

張智。

“載人火箭的理想狀態是一度故障工作,二度故障安全。”張智說,每次發射都有風險,但要把風險控制在底線之上。“出現一度故障不影響正常的工作,如果再有故障出現,就是二度故障,也能保證航天員安全返回地面。”

要做到這種絕對的安全,任何一個細小環節的疏忽都可能導致前功盡棄。

了解張智的人都知道,他待人平和,很少生氣。在一次產品調度會上,某一分系統為了省事,在某一產品長度發生變化后,按慣例仍冠以同一名稱,只在長短編號上做了標識,違反了“一種產品只能有一個名稱”的規定。在繁瑣復雜、工程量極大的航天工作中,到底是應該執行標準還是慣例?在標準完全可以執行的情況下,與標準有沖突的慣例還應該執行嗎?這一問題時常拷問著每一位航天工程師。張智的回答是,“我們所有的規定,都是歷史上出了問題,得到的教訓,必須嚴格執行,容不得一點馬虎!如果連這些基本理念都沒有,會議就沒有開的必要!”那是他少有的一次生氣,在他看來,“標準就是標準”,絕無商量余地。后來,經過多次協調,分系統按照張智的意見,對產品圖進行了修改,此類問題再也沒有發生過。

張智參加《開講啦》。資料圖

張智對一次“超重”的“教訓”印象深刻。最早設計逃逸系統時,張智要對飛行器每個結構做重量分配,安排總體參數。沒想到千算萬算還是在螺釘、螺栓的小細節上出現了問題。

“我沒給單個重量才幾克的螺釘分配質量,想著它能有多重呢,就歸到‘其他’里了,結果沒想到這些螺釘、螺栓太多了,加起來居然有80公斤,大大超出了我們的預料。”復查時才發現,這次用的螺釘、螺栓質地是鋼的,比以前鋁的密度要大3倍。后來為了精確統計質量,老同志們把螺釘、螺栓、電圈等所有零件挨個仔細稱量,才弄清楚。“我記得老同志傳給我一本東西,手寫的,啥型號的螺釘、電圈多少克,都密密麻麻記錄著。”

“那個本子現在已經不用了,因為現在這些數據存在計算機標準件庫里,重量都能自動算出來。但對安全這件事,永遠戰戰兢兢、永遠不放過一個瑕疵,成了刻在骨子里的東西。”他說。

“缺課,就必須補上”

2003年10月15日,神舟五號飛船由長征二號F運載火箭成功發射,將中國的第一位航天員楊利偉安全地送入了軌道。23小時后,楊利偉平安返回地面,這是中國載人航天的重大突破,發射場一片歡騰!專家評價:“火箭表現堪稱完美!”

歡騰的人群中,時任火箭總體副主任設計師張智卻皺著眉頭。因為他注意到楊利偉經歷了一個很不舒服的振動,楊利偉這樣描述:“當火箭飛行到三四十公里高度的時候,火箭和飛船發生了急劇抖動,產生了共振,那種十分痛苦的感覺,讓我的五臟六腑都快碎了,我感覺我不行了,要撐不住了,振動二十六秒之后,這個振動慢慢減輕,如同一次重生。”

對負責總體設計的張智來說,任何瑕疵都意味著“缺課”,他絕不能容忍。

張智。資料圖

張智和團隊帶著分秒必爭的緊迫感,反復分析飛行數據,得出結論,這就是POGO振動(縱向耦合振動)。

POGO振動是一個世界性的航天發射難題,早在上世紀60年代,美國大力神Ⅱ火箭在發射過程中,就曾出現POGO振動。振動嚴重時,極有可能導致飛行試驗失敗。

張智認為:“振動牽扯到的是生命,決不能存在這種不可控的危險狀態!”

張智。

“之前由于實驗條件不具備,火箭并沒有進行縱向的振動實驗。既然是‘缺課’,就必須補上!”于是,他牽頭成立了POGO振動研究小組,進行POGO穩定性分析方法的研究工作。此后整整五年,為驗證振動產生的原因,反復試驗和穩定性計算是他們的家常便飯。“神舟六號飛行任務結束后,我們看了數據,發現振動還存在,只是量級比原來小得多。”精誠所至,金石為開。最終,小組確定了用變能量蓄壓器的方式加以控制,從而成功地避開了POGO振動。“2008年9月28日,遙七飛行回來之后,我們從數據上看,再也找不到POGO振動的蹤影了。”

“后來有一次我問翟志剛,感覺怎么樣?他說:好!平穩!舒服!從2003年到2008年,我們用了五年的時間,就是為了把‘不舒服’的‘不’字去掉,變成‘舒服’。”

“時刻歸零,迎接更大的挑戰”

2014年8月,張智開始擔任長征二號F運載火箭總設計師。2016年,天宮二號和神舟十一號這兩發火箭是他任總師后的第一次發射任務。

長征二號FT2火箭負責將天宮二號實驗室送入軌道,長征二號FY11火箭負責將神舟十一號飛船送入太空,隨后神舟十一號飛船與天宮二號對接形成組合體,景海鵬、陳冬2名航天員進駐天宮二號,進行為期30天的駐留,在軌飛行期間,完成一系列空間科學實驗和技術試驗。

“如果這兩發火箭失利,天上沒有天宮實驗室,后續的任務會戛然而止,并且可能會失去我們英雄的航天員,因此這兩發火箭對我們來說非常重要。”張智團隊給這次任務定義為“核心之戰”。

長征二號FT2火箭和長征二號FY11火箭一起出廠,8月3日從北京出發,8月6日到達酒泉衛星發射中心載人航天發射場。此時,張智和團隊已在技術區準備了34天。陪火箭從技術區一步一步走到發射區,大家都揪著一顆心。第二天,點火與緊急關機線路檢查過程中,故障檢測系統有一臺設備,加電后它的燈應該亮一秒然后熄滅,但測試發現這個燈一秒后依然亮著,出問題了?換備份設備,這個現象還是存在!

“一個產品出問題是有可能的,但我兩個產品都不行了,這里邊有問題。”張智忐忑起來。

張智。資料圖

反復檢查后,原來是由于開關位置變了,才會亮燈,虛驚一場!第二天早上起床,張智感到自己牙疼,照照鏡子,腮幫子腫起來老高。指揮員數著“五四三二一,點火!起飛!”助推器分離,一二級分離,整流罩分離,器箭分離!“一直到這個時候,我都覺得大廳里一片寂靜,好像沒人在呼吸,一直到指揮員報太陽能帆板展開,整個大廳里的掌聲才響起。”

這時的張智依然懸著一顆心。他一個人悄悄走到二樓儲物間,給遙測系統負責人撥通了電話。“發射時我看到有幾個數不太對,這幾個數還挺重要,是我們后續在載人飛行時用于地面故障診斷的數。我就問她:你看沒看到有幾個數不太對?”遙測系統負責人笑了,告訴張智:“那幾個數是對的。”張智那顆懸著的心,這才放了下來:“完全是由于緊張,把該看對的東西看錯了。但緊張是一個比較好的狀態,它能讓你仔細去想問題。”

天宮二號與神舟十一號載人飛行任務順利完成,為后續空間站建造運營奠定了更加堅實的基礎!

永遠戰戰兢兢、如履薄冰,永遠渴望挑戰、渴望超越,即使已經到了知天命的年齡,談到那次騰飛,他依舊像個興奮的孩子。

航天工業的能力在一定程度上代表了一個國家基礎工業的實力。從“沒有條件創造條件也要上”,到“站在世界前列尋求更大突破”,中國運載火箭,在不同的歷史時期,承載著中國航天的光榮和夢想,使命必達!

1956年,中國組建火箭、導彈研究院——國防部第五研究院(即現在的中國運載火箭技術研究院)。

1970年,中國第一顆人造地球衛星東方紅一號發射。

1975年,中國發射第一顆返回式衛星。

1981年,中國第一次用一枚火箭成功發射一組三顆衛星。

1988年,中國發射氣象衛星風云一號。

1990年,中國用自行研制的長征三號運載火箭發射衛星。

1999年,中國第一艘無人航天實驗飛船神舟一號發射升空。

2003年,中國航天員首次進入太空。

2005年,中國進行第二次載人航天飛行。

2007年,嫦娥一號發射成功。

2008年,中國進行第三次載人航天飛行。

2010年,嫦娥二號發射成功。

2011年,中國發射第一個目標飛行器。

2012年,中國首位女航天員進入太空、北斗衛星導航系統啟動區域性正式服務。

2013年,嫦娥三號發射成功。

2016年,中國第一個空間實驗室天宮二號成功發射。

2017年,中國第一艘貨運飛船天舟一號成功發射。

2019年,嫦娥四號實現人類首次月背軟著陸。

2019年,天宮二號返回地球!

長征二號F運載火箭飛行時序圖。資料圖

“跟著走永遠成不了第一!跟著人家容易,自己在前面最難。年輕一代應該能看到中國已經站在航天領域前沿,這就意味著中國將進行越來越多的創新。”撫摸著“神箭”,張智目光炯炯:“時刻歸零,迎接更大的挑戰,不放過任何瑕疵,只要按照科學規律做事情,未來就有可能走出一條別人沒走過的路!”

來源:中國青年網

編輯:李曉明(R)

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