神舟飞船的故事

第六章 我和“神舟”有个约会_用最可靠的火箭送航天员入太空——荆木春

用最可靠的火箭送航天员入太空——荆木春

荆木春,中国运载火箭技术研究院“长征二号F”火箭总设计师。

2003年10月15日9时,中国酒泉卫星发射中心,江泽民主席命名为“神箭”的长征二号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。

587秒,随着指挥员“船箭分离、飞船入轨”的声音传来,大厅里山呼海啸般爆发出欢呼声和掌声,我们感到光荣,我们感到自豪!用智慧和心血铸就的“神箭”,实现了对祖国和人民许下的诺言:用最可靠的火箭,将中国首位航天员安全顺利地送入太空。

为了这个一生中最庄严、最神圣、最值得骄傲的承诺,我们殚精竭虑地铸造中国第一枚载人火箭——长征二号F火箭。

……

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,尽管我们为此付出的心血最多,但我们希望这两个系统永远没有用武之地。

研制初期,我们面对生疏的“故检、逃逸”,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。但是,没有什么困难能阻挡中国人进军太空的步伐,民族的自尊、自强和自信使我们坚定了一种信念:中国航天人要在世界面前为民族争气,我们自己一定能够研制出世界一流的载人火箭。

这种信念支撑着我们,一定要啃下这两块硬骨头。从那时起,我们就告别了节假日,已记不清在灯光下度过了多少个不眠之夜,已记不清多少次为攻克一道难题而从睡梦中爬起。只记得,计算机前、实验室里又多了一批“拼命三郎”,不足30岁的年轻人头上生出了一根根银发,额头上新添了一道道细纹。

火箭飞行中随时都会出现故障,故障的种类还多种多样。如何判断火箭故障,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。漏判了,火箭就有可能爆炸,航天员的生命安全也就

无法保证;误判了,发射失败,损失难以估量。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?也生产很多枚有各种故障的火箭进行试验?不,时间不允许这样,国家的财力也不允许我们这样。惟一的办法是走自主创新的设计之路。

国内外发生的火箭故障无法满足载人火箭的故障模式,不能提供合理的参数。根据不同的时段,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。又用4年多的时间,对发生概率最高的11种故障模式进行了成千上万次的飞行仿真试验。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,每一个参数既有用的依据,也有不用的理由,究竟用哪一个?这样的难题常常使我彻夜难眠。经过分析比较,最后确定了合理的判据。

故检判据制定出来了,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?留给逃逸的时间是多少?逃逸弹道怎样计算?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。

科学的道路上没有通衢大道,登天之路也并非一帆风顺。载人火箭的整流罩与发射卫星的整流罩相比,功能更多,结构更为复杂,生产周期更长。1997年,第一个整流罩生产出来后,我们发现它“超重”了。“超重”就意味着航天员逃逸时,无法达到救生要求。怎么办?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,一方面从设计人手查找“超重”原因,对设计过程一步一步地“体检”,检查每一个环节是否合理:另一方面重新计算整流罩的强度,通过结构计算减重。那时,设计人员的眼里除了数据就是图纸和计算公式,面对屏幕,日月星辰似乎停止了变化,白天与黑夜不再有分别。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。

火箭飞行中整流罩解锁分离是很关键的一个动作,关系到航天员的安全,其试验过程想起来也历历在目。

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“异锁同声”地打开,整流罩才能顺利分离;如果解锁不同步,飞行后果将不堪设想。试验开始了,随着一声巨响,锁打开了。但解锁声音不齐,开锁不同步。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度,在密不透风的整流罩里干活,如同置身于一个闷罐里,还要忍受解锁时产生的高噪声。直到深夜,终于摸索出了规律,试验成功了。工人们露出欣慰的笑容,他们说:“为了航天员的安全,吃点苦怕什么?”

发射“神舟”一号飞船前,进行了零高度逃逸救生飞行试验,这是对新研制的故障检测和逃逸系统所作的一次全面真实的考核,试验的成败直接关系到中国载人航天工程的总体进度。

这天,我们正在进行点火程序检查。按照计算机指令,一组一组的指示灯依次亮了起来,突然,我们发现解锁指示灯有一部分没有亮。灯不亮,就意味着这组点火线路没有工作。如果带着这个隐患点火,就会导致逃逸飞行器飞不起来,试验失败。在真正的火箭飞行中,就会影响航天员逃逸。为了查清问题,那天的分析讨论会一直开到深夜,我们才拿出了解决问题的办法。

第二天,紧张的排故开始了。10月的戈壁滩已是寒风凛冽,即使穿着棉大衣,站在地面,也会感到冰冷刺骨。而我们要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。工作在不足30厘米宽的工作舱的工人,只能穿单薄的工作服,操作时还要靠膝盖支撑整个身体。就是这样恶劣的工作环境,我们没有一个人叫苦,没有一个人退缩,一台设备接着一台设备、一个插头接着一个插头地检查,在高空车上、在工作舱内一干就是几个小时。而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奇丽的火焰,在蔚蓝的天空划出一道美丽的彩虹,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。

……

摘自《中华民族自强不息的壮丽诗篇:载人航天工程事迹报告》

(本章完)