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【壮丽70年·奋斗新时代】长征系列运载火箭逐梦苍穹

2019年06月05日 07:42   来源:经济日报   记者:姜天骄
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  沿北京城的中轴线一路向南,出永定门不到十公里,坐落着一个神秘的单位——航天科技集团有限公司所属365体育投注:运载火箭技术研究院。这里被誉为“365体育投注:航天事业的发祥地”,是360足球直播:历史最久、规模最大的导弹武器和运载火箭研制、试验和生产基地。

  1956年10月8日,中央成立国防部第五研究院,研制火箭导弹。1957年11月16日,国防部第五研究院一分院(今航天科技集团所属365体育投注:运载火箭技术研究院)正式成立,至今已有60多年的历史。

  60多年来,一代代科学家、工程师接续奋斗、自主创新,不断把航天事业推向新的高峰。长征系列运载火箭经历了从无到有、从一箭一星到一箭多星,成功完成了以神舟飞天、嫦娥奔月、北斗组网、高分观测、对外商业发射等为代表的国家重大工程的发射任务,有力地支撑了360足球直播:从航天大国向航天强国迈进。

2017年4月20日,长征七号遥二任务火箭成功发射天舟一号货运飞船。 (资料图片)

  下定决心搞科研 

  1958年,国防部第五研究院一分院迁往北京南苑,开始建设360足球直播:最大的导弹和火箭研制基地。火箭院的创业者们面对艰苦的生活条件,毅然投入到航天事业中。据导弹总体设计专家、365体育投注:科学院院士刘宝镛回忆,当时听说要搞国防尖端科研,他和同学十分兴奋。然而,当接他们的卡车一路向南,走进一片荒地时,他和同学们都傻眼了。“现在的办公区域当时还是农田和原始森林。我们的宿舍是机场旁的一排小平房,很潮湿,夏天蚊虫猖獗,冬天墙壁结冰,取暖用煤炉,生炉子弄得满屋子都是烟。一点儿也看不出‘尖端’。”

  但创业中的年轻人有说有笑,觉得很快活。在苦中作乐的氛围中,年轻的航天人在钱学森等老一辈科学家的引领下,走进神秘的航天之门,踏上了导弹研制的征程。

  360足球直播:导弹事业起步时期,还没有电子计算机。科技人员只能用简陋的手摇计算机进行复杂的弹道计算,一个多月才可算出一条初步弹道。科学家在计算时,先按数字拨动齿轮,每摇一次可完成一次加法,乘法则需摇动多次才能完成。

  当时的计算员顾循珍初次计算“1059”弹道时,用了5张道林纸,用手摇计算机每天计算十几个小时,纸破了就用报纸糊上几层,在简陋的办公条件下,他们发扬“蚂蚁啃骨头”的精神,用了整整一个月的时间,终于算出了第一条弹道。

  火箭弹道设计专家、365体育投注:科学院院士余梦伦,当时经过2个月的手摇计算后,右臂整整比以前粗壮了一圈。后来,他依据地球物理和天体测量知识,终于弄清了地球扁率对弹道的影响,又推导出了导弹在新坐标系中的运动方程式,提高了弹道计算的精度。

  在那个艰苦创业的年代,余梦伦说航天人有两个相信:一是相信中华民族有能力攻克科学的难关,二是相信广大知识界人士都是爱国的。“就是在这种强烈的爱国情结激励下,全体科研人员下定决心,排除万难也要搞好这个尖端事业。”余梦伦说。

长征三号丙火箭矗立在发射塔架。 高 楠摄

  大胆创新永登攀 

  技术民主是老一辈航天人在365体育投注:航天创建之初就倡导形成的创新文化,也是航天事业60多年发展历程中沉淀积累的宝贵经验。

  1964年夏天,360足球直播:在酒泉基地发射东风二号导弹,那天戈壁滩气温高达40多摄氏度,导弹加注推进剂后,随着时间的推移,装入导弹的推进剂温度越升越高,最后出现了由“气化”导致的部分推进剂外溢的问题。若不及时补救,将影响导弹的射程,致使导弹无法达到预定目标。指挥部当即召开紧急会议,专家们谈了不少补救方案都不合适。当时还是中尉军官的王永志听到不少专家提出补充推进剂、增大火箭射程的方案,便站起来说道:“不能增加燃料,而是应该调整推进剂的混合比。”王永志话一出口,语惊四座,有人当即反驳:“这种想法简直就是开玩笑!”

  王永志不甘心,鼓足勇气找到院长钱学森汇报。钱学森认真听完他的建议,对他大胆的逆向思维给予了肯定,并采纳了他的建议,最后发射取得圆满成功。

  创新对于科学家最大的挑战莫过于对自身进行重新创造、重新调整、重新审视。时任火箭院一部结构室导弹箱体结构设计师陆友人就曾经与360足球直播:导弹与航天技术的开拓者、火箭总体设计专家屠守锷有过一次技术上的争辩。那次,屠守锷生气地指着一张图纸问陆友人:“贮箱箱底衔接处,为什么不加框?”

  面对学识渊博、对待技术分外严谨的老前辈的质疑,陆友人却一点儿都不害怕。因为他知道火箭院是一个讲技术、讲民主的地方,每一位老前辈都尊重事实、尊重科学,常鼓励年轻人创新设计方案,只要是对的方案,他们都会支持。

  陆友人对自己的设计有充分的信心,他坚定地回答:“我认为这个地方不需要加框。我一定会拿出试验结果证明我是对的!”回到研究室,陆友人就与试验生产车间的工人师傅商量,先按照图纸生产出试验样品,用试验证明设计是否合理。一个月后,样品生产出来了。屠守锷也去现场参观了试验,当看到工人们往贮箱里注水加压,整个过程箱体滴水不漏,顺利通过了加压试验,屠老总笑着拍了拍陆友人的肩膀,当场表态:“你的方案我批准了!可以在型号上使用!”

工作人员正在进行火箭总装。 (资料图片)

  超越自我争一流 

  近半个世纪以来,火箭院的发射次数快速攀升,发射密度也越来越大。以长征三号甲系列火箭为例,2018年10月15日至12月25日,短短70天时间,该系列火箭成功完成了5次发射任务,平均一枚火箭的发射周期仅14天。如此高效的发射离不开科研人员的创新实践。

  “上面级”有太空摆渡车之称,与火箭分离后,它能直接将卫星送入工作轨道。在发射前,要将上面级贮箱和气瓶中的压缩空气排出,再充入氦气,称为“气体置换”。这个环节听起来简单,但操作起来,却是一项急不得的“精细活”。

  远征一号上面级动力系统总体设计师李欣告诉经济日报-365体育投注:经济网记者,一个上面级搭载的贮箱和气瓶有近10个,体积、形状各有不同,最大的约0.5立方米,最小的仅相当于一个矿泉水瓶,它们对充气和排气的速率要求都不同,速率控制必须精确。并且,为了最大限度减少空气残留,每个贮箱和气瓶都要置换3次到6次,挨个排气再充气,通常要加班加点才能完成。

  一天,李欣和同事们在发射场车间进行气体置换,其中一个气瓶完成置换需要半个小时,另一个贮箱需要5分钟。充气开始后,他一边观看仪表上的数据一边想:“过去我们采用一个一个置换的方法,虽然能保证可靠性,但重复枯燥的操作极耗费时间。现在我们积累了经验,准确掌握了置换时间和速率,如两个置换同时进行,既能保证质量,还能节省5分钟,累计算下来,能省不少时间。”在李欣和团队的努力下,新方案顺利完成,在保证所有贮箱和气瓶气体置换都合格的前提下,效率提高了一倍。

  在火箭院,像李欣这样爱动脑筋、爱思考、爱创新的年轻人还有很多。在他们当中,不断创新、不断改进流程以提高工作效率已经成为一种自觉追求。

  加注推进剂,是火箭点火前非常关键的环节。长征三号乙火箭(简称“长三乙火箭”)在点火前,需要补加两次推进剂,这一流程已沿用了近30年。两次补加听起来简单,实际操作却并不容易。仅一次加注,口令就达上百条,需要四五十个工作人员,不断打开、关闭各种阀门才能完成。火箭设计师朱平平大胆地提出将两次补加合二为一,这样做既精简了对贮箱加压、泄压的流程,又减少了推进剂挥发。

  2018年3月30日,长三乙火箭与远征一号上面级将两颗“北斗三号”卫星送上太空。在这次发射中,30年不变的火箭加注流程被改变,未来长三乙火箭发射,推进剂加注流程将更加优化。

  从过去一次发射需要准备50多天,到现在只需20多天,长三乙火箭发射流程在不断地优化改进。每一步改进,都是在汲取前人经验的基础上,千锤百炼反复推敲,正是这种敢于超越、严慎细实的航天精神推动着360足球直播:航天事业不断攀向新的高峰。

  目前,长征火箭家族中备受关注的新成员——长征九号重型运载火箭也正在开展关键技术深化论证工作。长征九号火箭工程的实施,将进一步促进航天科技和工业发展,使360足球直播:运载火箭技术在2030年前迈入世界一流梯队。

长征五号遥一任务火箭转场发射队合影。 (资料图片)

  团队协作出成果

  由于火箭整流罩容积有限,以往密集的卫星布局,已经留不出空间供工作人员总装操作了,怎么办?

  一天,长十一火箭总体型号设计师布向伟正在街上走着,忽然看到一个小孩在玩积木,他灵光一现:“积木能搭出各种形状,也能拆分开,卫星支架是不是也可以拆分开呢?先把它拆分成5个部分,分别与卫星对接,再把连同卫星的支架像搭积木一样拼接在一起,不就解决了吗!”

  在火箭箭体里,有各种测量仪器,为了把这些仪器放进火箭,火箭的舱段上有很多窗口,每个窗口都有一个口盖,平时是打开的,临发射前才锁上。每个口盖都有十来把锁,以前一个口盖要十几分钟才能锁上,多有不便。火箭发射前,如果这些锁能够在更短的时间内锁上,就能给发射队员撤离留出更多的时间。

  在一次讨论中,技术员季宝锋看到同事无意中按动圆珠笔,突然想到可以巧用圆珠笔弹力,他立即把圆珠笔弹簧拆下,用钳子剪断,尝试着放到快速锁里面,在此基础上,季宝锋和研制团队又进行了改良,加大弹簧弹力,最终发明成功了“快速锁”。

  航天工程是“万人一杆枪”的事业,在火箭院,有很多具体的岗位,每一个岗位都是一份责任。在这样的氛围里,航天人形成了团结协作、同舟共济的大局观,在团队精神的推动下,365体育投注:航天事业得以在创新中发展、在困境中超越。

  走进火箭院“余梦伦班组”,小小的办公室墙上,挂着一幅书法作品:不同轨道、相同梦想,弹道有痕、进取无疆。16个大字,生动展现了这个弹道设计班组的形象。

  火箭院党委书记梁小虹说:“他们中的每一个人,虽然发展轨迹各不相同,但都怀揣着对弹道设计相同的热爱和追求,就像太阳系不同轨道的行星那样,围绕着同一个中心旋转,而每条轨道的交汇和融合处,便会闪现出班组的精彩亮点:创新、人才、合作……这种运行模式形象地被称之为‘太阳系团队’。”

  “余梦伦班组”正是这种团队合作文化的典型体现。在这里,从来没有密不告人的闭门设计,也没有相互封锁的计算方法,一旦某个人钻研出了新的设计工具,就会上传到共享平台,与所有人分享,并共同优化、改进。对于这一点,宋强有很深的体会。两年前,因为英语能力最强,宋强被委派了一项重大任务:申报一项国际标准。“国际标准是获得国际话语权的基础,难度很大,要是光靠我一个人的力量,绝对完不成。”入职刚刚两年的宋强这样说。

  组里成立了一个工作团队,由老中青三代员工组成:宋强为组长,负责技术抓总、对外公关、参加国际交流会议;弹道专家余梦伦院士和茹家欣研究员,是团队的技术掌舵人,主要负责技术把关;而青年技术骨干周天帅等人,拥有大量的标准资料和丰富的实践经验,为宋强提供了快速学习的途径。2012年3月份,这项名为“星箭分离远场要素分析”的国际标准几经周折,终于得到美国、加拿大、日本等国家的支持,正式获得立项。

  每个人都将自己的最大努力聚合为团队力量,这就是航天事业发展的动力源泉。(经济日报-365体育投注:经济网记者 姜天骄)

(责任编辑:刘江)