神舟飞船的故事

第二章 飞天之路_黄本诚为“神舟”建“考场”

黄本诚为“神舟”建“考场”

从卫星到火箭,再到载人飞船,中国在向太空迈进的同时,航天技术也在飞速发展。这些航天器想要成功飞天,都要通过航天空间环境设备的“考核”。

所谓空间环境模拟设备,即模拟宇宙空间环境的设备,用于试验航天器耐真空、冷黑、太阳辐射、磁场和承受高能粒子辐射、太阳风和微流星体等的能力。中国对于空间环境模拟器的研究,早在1961年就开始了。

1961年,中国决定研制国内第一批空间环境设备。这个艰巨而复杂的任务落在了三位年轻的大学生肩上。三名学生分别是学铸造的黄本诚、学土木建筑的邹定忠以及学机械制造的张和福。很明显,三个人的学科与空间环境设备相差很远,之所以这样安排任务,也是由于国内形势所迫。

当时,世界上只有美国、英国、法国和苏联在开展空间环境设备方面的研究,而中国根本没有这方面的专家,甚至连专业的资料都没有。白手起家,从另一个角度看,倒是给了这三个大学生无限的想象空间,可以让他们发挥最大的创造力。

20世纪60年代初的中国,正在遭受连年的自然灾害,在苦海中挣扎。三个人组成的空间环境设备研究小组可谓是逆风飞扬。

三个人中,黄本诚是总负责人。重任在肩,他带领研究所的年轻队伍开始了一段艰苦的征程。

设计是研制初期遇到的第一个难关。有人开始退缩,并说:“就我国当前的工业水平,搞这么大的容器,达到这么高的真空度,是不可能的。”黄本诚对于那些过于追求“保险系数”的人的回应是:“不干是最省事的,也最保险。如果不干,我国的航天事业就永远也上不去。所以我们还是要干,凭着我国优越的社会主义制度,我想是可以干成的。”

说到做到,黄本诚最先夜以继日地干了起来。他的努力得到了上级领导的大力支持。1962年,时任地球物理所二部副主任的周光耀到上海检查工作。当得知一套空间环境设备的价格高达30万元人民币时,他给予了肯定的答复。当黄本诚担心试制不成功,表示压力很大时,周光耀回答:“你们大胆干,万一失败,就当交学费了!”这句话对研制人员是很大的鼓舞。

必须敢干,才有进展。黄本诚清楚,中国的空间环境模拟器不能空想,也不能莽撞。当时美国与苏联对中国技术封锁,没有专家指导,外国文献少之又少,不能出国考察,国内技术几乎是张白纸,设备也十分落后,这些都没能令黄本诚停下脚步。

初生牛犊不怕虎,黄本诚带领研究队伍从真空、低温、传热学、电控等一些基本的原理学起,请教有关专家,到上海图书馆寻找资料,逐渐摸索出一条途径,解决如何模拟太空的真空环境、冷黑环境、热辐射环境等。同时,他们根据当时中国研制“东方红一号”卫星直径1米、重500公斤的技术要求,确定主模拟室真空容器直径2米,真空度10-5托,热沉温度100K,吸收系数大于0.90,用红外灯作为模拟太阳的热源,选取参数。

为了设计,黄本诚等人带着图板、丁字尺,直接来到上海电理仪器厂,边干边学。在整个加工过程中,他们自始至终是与工人同吃、同住、同劳动。住在工厂集体宿舍的一间阁楼上,他们自己动手钉了一张小桌子,晚上经常学习到深夜。这些年轻人为科学吃苦耐劳的精神,赢得了工人们的交口称赞。

成功者从不因为失败而气馁。经过数十次的试验,空间设备的雏形终于打造完成。但是,在设备的总装调试阶段又遇到了麻烦。原计划两个月完成调试工作,实际上却花了八个月时间。试验中,为了达到加热指标,庞大的保温箱被拆了装、装

了拆,反复试验了五次后才成功,然而三个月的时间已经悄然过去了。

寒冷的冬季来临后,为了达到设计指标,几位青年人艰苦作战,每天坚持工作12个小时以上,甚至背着行李住进了调试场,坚持调试工作,直到完成任务。

功夫不负有心人。经过三年多的努力,黄本诚带领研究团队于1964年完成了中国第一批空间环境设备的研制任务,为第一颗人造卫星“东方红”顺利进行了试验。而后,黄本诚又领导研制了KM1、KM2、BZ1、BZ2空间环境模拟设备,在空间环境模拟工程领域脱颖而出。

1966年初,KM3空间环境模拟设备开始设计研制。经过仔细研究,黄本诚提出研制一台直径7米、高12米的空间环境模拟器的方案设计报告。1967年5月23日举行了正式方案设计答辩,得到国防科委的支持与批准。当时,他年仅29岁。

一年后,KM4大型空间环境模拟设备的研制工作被提上日程。KM4设备研制时,正值“**”时期,黄本诚和同事始终牢记国家对大型宇宙模拟器早日成功的厚望,一直坚持在工作岗位上。

1970年初,黄本诚和同事开始到怀柔县北京卫星环境工程研究所厂区安装与现场制造。试验室条件极差,风沙遍地、麻雀乱飞,周围杂草丛生。条件虽然差,他们没有怨言,为了事业不在乎环境的艰苦。

“吃苦在前,享受在后”对于黄本诚来说,绝不是一句空话,而是一种实实在在的行为准则。其间,某型号调温系统做试验,需要前后一个来月,每天24小时值班,过一小时测一次温度。排班时,黄本诚坚决要求把自己排在后半夜。于是,晚上12点到早上8点,都是他值班,天天如此。有时,下夜班刚刚睡着,又出了问题,一个电话他就匆匆穿好衣服赶回现场,一干又是大半天。长期劳累使他的睡眠很不好,常常需要借助药物才能睡着。回忆起那段往事,同事说:“本诚这样工作,对身体的消耗是很大的。可他总是不当回事,当初真该好好劝劝他……”

天有不测风云,长时期的超负荷工作使得黄本诚积劳成疾。1971年2月,在体检中发现,黄本诚肺部出现一个硬币大小的空洞,他只好住进结核病医院接受治疗,医生要求他做肺部切除手术。他想,如果切除一叶肺,人就变成了残废,今后就不能承担大负荷工作。而他需要有一个健康的身体,他的后半生还要为航天事业再作贡献,于是他坚持改用科学的疗养方案。在医生的指导下,黄本诚在半年后恢复了健康。大病初愈的他又回到了工作岗位,继续致力于航天空间环境工程的研究。

1986年,中共中央、国务院批准了《高技术研究发展计划“863计划”纲要》,把航天技术列为中国高技术研究发展的重点之一。“863计划”高技术航天领域的专家们,在深入细致论证的基础上描绘出中国航天技术发展前景的蓝图。他们一致认为载人航天是继应用卫星和卫星应用之后合乎逻辑的下一步发展目标,并根据“有限目标,突出重点”的方针,提出“把研制和发射载人飞船作为发展载人航天的第一步”建议。

此项建议经过国家的审查、批准,并获得工程立项。1992年,中国开始实施载人飞船航天工程,研制了载人飞船和高可靠性运载火箭,开展了航天医学和空间生命科学的工程研究,选拔了预备航天员,研制了一批空间科学试验装置。

在真正实现载人航天之前,检验“神舟”飞船的性能是重中之重。所以说,在“神舟”飞船进入太空之前,需要进行一次严格的考试,KM6载人航天器空间环境试验设备就是飞船的“考场”。在此次测试中,“KM6”功不可没,而中国航天空

间环境工程的奠基人黄本诚更是劳苦功高。

黄本诚是一个与时间赛跑的人。与航天事业相伴的四十余载,他把全部精力都用到了项目研制上,试验和研究成了他的第二生命。在科研一线,经常可以看到黄本诚的身影。他像一位普通技术人员一样,亲自参加试验甚至记录各种数据。“唯有这样做,决策起来心里才踏实”,这是黄本诚的心里话。

为适应大型航天器的需要,1987年,黄本诚开始参与863—2高技术的研究,提出建设KM6载人航天器空间环境模拟试验设备的建议。

1989年,在“863”高技术倡导者之一、“两弹一星”功勋科学家王大珩的主持下,对黄本诚的方案论证报告进行评审。会上,部分航天专家对KM6设备的建设提出了不同意见,认为对现有的KM4设备进行改造后即可使用,不必再耗费人力和经费。王大珩始终支持黄本诚的建议,他回应说,衣服的大小不会变,可人长大了却穿不得,改不是办法,必须做新的。

是否建造KM6设备对发展中国载人航天有重大意义,从而引发了中国科学界的热烈讨论。

著名航天专家、卫星总设计师王希季对黄本诚的方案论证报告表示支持,并且在KM6设备的实施方案、大型真空容器的制造工艺、选点等方面给予了指导。

时任中国空间技术研究院院长、卫星系列总设计师、“863”航天高技术首席专家、两院院士闵桂荣,看了黄本诚的报告后,立即向上申报KM6设备的建设,论述了其必要性。还有屠善澄、张履谦等一批院士,纷纷投了赞同票。老科学家们的热情支持,让黄本诚深受感动。

此后,黄本诚负责KM6设备的方案论证、方案设计与飞船的空间环境试验技术研究,受到国防科工委“国家高技术研究发展七五期间作出重要贡献”的表彰。1993年,黄本诚作KM6设备方案设计报告,由著名航天专家、“两弹一星”功勋科学家、航天总公司科技委主任、中科院院士孙家栋主持评审,到会的有任新民、王大珩、洪朝生等10多位院士及专家80多人。报告得到一致通过,同年由国家批准立项研制。

KM6载人航天器空间环境试验设备(简称KM6设备)是模拟空间真空、冷黑、太阳辐射环境,采用三舱立式丁字形结构。设备主模拟室直径12米、高22米,辅容器直径7.5米、长15米,模拟室容积3200立方米。该设备将用于中国飞船系列、空间站系列的整船(站)、大型柔性结构的展开及航天员出舱活动的空间环境试验等。

1993年,建造KM6载人航天器空间环境试验设备正式立项,黄本诚担任KM6设备总设计师,负责总体设计、技术指标制订、主模拟室方案设计、基建工艺布局方案设计等工作。

对于试验中的技术问题,黄本诚的意见从不含糊。有时为了一个关键问题,他也会与技术人员争得面红耳赤。有人说他没有总设计师的风度,黄本诚解释说:“理不辩不明,你们别管我说什么,权当我不是总设计师,我提出我的想法,你说你的意见。你说的有道理,按你的办,咱们先民主后集中。”工作中的黄本诚总是这样就事论事,从不掺杂个人恩怨。

KM6载人航天器空间环境试验设备是对各类航天器升天前进行严格“考核”的大型地面设备,是世界上五大(美国、日本、俄罗斯、欧洲空间局、中国)航天器地面检测设备之一。

“神舟”飞船被送入KM6接受最终的考核。十多天里,“神舟”飞船在KM6里面进行各种各样的模拟测试,最终通过了考核。也就是说,“神舟”在模拟的空间环境内一切运转正常,它的下一个目标将是星际浩淼的太空!

(本章完)