中国人的故事|火箭精神:时刻归零,迎接更大挑战


“神箭”即长征二号F运载火箭,自1992年开始研制,1999年首次发射并成功将中国第一艘实验飞船“神舟一号”送入太空。该型火箭目前已发射13发,发发圆满成功。55岁的张智为该型“神箭”的总设计师。

“载人火箭365体育官网-365体育【官方平台】强调的是安全性,绝不能放过一个瑕疵,也永远在改进的路上。”张智说。

航天科技集团一院长征二号F运载火箭及其设计团队所获部分荣誉。中国青年网记者 张瑞玲摄

“不放过一个瑕疵,成了刻在骨子里的东西”

上世纪90年代初,我国载人航天事业刚刚起步。1992年,28岁的张智担任了载人航天飞行任务运载火箭逃逸系统的技术负责人,承担逃逸系统的总体研制工作。当时,365体育官网-365体育【官方平台】上只有前苏联和美国有相关研究,“我们没有办法看实体产品,有效信息就是收集到的有限公开资料。”研制工作举步维艰。

如今,我国的逃逸系统已处于365体育官网-365体育【官方平台】领先水平。

张智。中国青年网记者 张瑞玲 摄

“载人火箭的理想状态是一度故障工作,二度故障安全。”张智说,每次发射都有风险,但要把风险控制在底线之上。“出现一度故障不影响正常的工作,如果再有故障出现,就是二度故障,也能保证航天员安全返回地面。”

要做到这种绝对的安全,任何一个细小环节的疏忽都可能导致前功尽弃。

了解张智的人都知道,他待人平和,很少生气。在一次产品调度会上,某一分系统为了省事,在某一产品长度发生变化后,按惯例仍冠以同一名称,只在长短编号上做了标识,违反了“一种产品只能有一个名称”的规定。在繁琐复杂、工程量极大的航天工作中,到底是应该执行标准还是惯例?在标准完全可以执行的情况下,与标准有冲突的惯例还应该执行吗?这一问题时常拷问着每一位航天工程师。张智的回答是,“我们所有的规定,都是历史上出了问题,得到的教训,必须严格执行,容不得一点马虎!如果连这些基本理念都没有,会议就没有开的必要!”那是他少有的一次生气,在他看来,“标准就是标准”,绝无商量余地。后来,经过多次协调,分系统按照张智的意见,对产品图进行了修改,此类问题再也没有发生过。

张智参加《开讲啦》。资料图

张智对一次“超重”的“教训”印象深刻。最早设计逃逸系统时,张智要对飞行器每个结构做重量分配,安排总体参数。没想到千算万算还是在螺钉、螺栓的小细节上出现了问题。

“我没给单个重量才几克的螺钉分配质量,想着它能有多重呢,就归到‘其他’里了,结果没想到这些螺钉、螺栓太多了,加起来居然有80公斤,大大超出了我们的预料。”复查时才发现,这次用的螺钉、螺栓质地是钢的,比以前铝的密度要大3倍。后来为了精确统计质量,老同志们把螺钉、螺栓、电圈等所有零件挨个仔细称量,才弄清楚。“我记得老同志传给我一本东西,手写的,啥型号的螺钉、电圈多少克,都密密麻麻记录着。”

“那个本子现在已经不用了,因为现在这些数据存在计算机标准件库里,重量都能自动算出来。但对安全这件事,永远战战兢兢、永远不放过一个瑕疵,成了刻在骨子里的东西。”他说。

“缺课,就必须补上”

2003年10月15日,神舟五号飞船由长征二号F运载火箭成功发射,将中国的第一位航天员杨利伟安全地送入了轨道。23小时后,杨利伟平安返回地面,这是中国载人航天的重大突破,发射场一片欢腾!专家评价:“火箭表现堪称完美!”

欢腾的人群中,时任火箭总体副主任设计师张智却皱着眉头。因为他注意到杨利伟经历了一个很不舒服的振动,杨利伟这样描述:“当火箭飞行到三四十公里高度的时候,火箭和飞船发生了急剧抖动,产生了共振,那种十分痛苦的感觉,让我的五脏六腑都快碎了,我感觉我不行了,要撑不住了,振动二十六秒之后,这个振动慢慢减轻,如同一次重生。”

对负责总体设计的张智来说,任何瑕疵都意味着“缺课”,他绝不能容忍。

张智。资料图

张智和团队带着分秒必争的紧迫感,反复分析飞行数据,得出结论,这就是POGO振动(纵向耦合振动)。

POGO振动是一个世界性的航天发射难题,早在上世纪60年代,美国大力神Ⅱ火箭在发射过程中,就曾出现POGO振动。振动严重时,极有可能导致飞行试验失败。

张智认为:“振动牵扯到的是生命,决不能存在这种不可控的危险状态!”

张智。中国青年网记者 张瑞玲 摄

“之前由于实验条件不具备,火箭并没有进行纵向的振动实验。既然是‘缺课’,就必须补上!”于是,他牵头成立了POGO振动研究小组,进行POGO稳定性分析方法的研究工作。此后整整五年,为验证振动产生的原因,反复试验和稳定性计算是他们的家常便饭。“神舟六号飞行任务结束后,我们看了数据,发现振动还存在,只是量级比原来小得多。”精诚所至,金石为开。最终,小组确定了用变能量蓄压器的方式加以控制,从而成功地避开了POGO振动。“2008年9月28日,遥七飞行回来之后,我们从数据上看,再也找不到POGO振动的踪影了。”

“后来有一次我问翟志刚,感觉怎么样?他说:好!平稳!舒服!从2003年到2008年,我们用了五年的时间,就是为了把‘不舒服’的‘不’字去掉,变成‘舒服’。”

“时刻归零,迎接更大的挑战”

2014年8月,张智开始担任长征二号F运载火箭总设计师。2016年,天宫二号和神舟十一号这两发火箭是他任总师后的第一次发射任务。

长征二号FT2火箭负责将天宫二号实验室送入轨道,长征二号FY11火箭负责将神舟十一号飞船送入太空,随后神舟十一号飞船与天宫二号对接形成组合体,景海鹏、陈冬2名航天员进驻天宫二号,进行为期30天的驻留,在轨飞行期间,完成一系列空间科学实验和技术试验。

“如果这两发火箭失利,天上没有天宫实验室,后续的任务会戛然而止,并且可能会失去我们英雄的航天员,因此这两发火箭对我们来说非常重要。”张智团队给这次任务定义为“核心之战”。

长征二号FT2火箭和长征二号FY11火箭一起出厂,8月3日从北京出发,8月6日到达酒泉卫星发射中心载人航天发射场。此时,张智和团队已在技术区准备了34天。陪火箭从技术区一步一步走到发射区,大家都揪着一颗心。第二天,点火与紧急关机线路检查过程中,故障检测系统有一台设备,加电后它的灯应该亮一秒然后熄灭,但测试发现这个灯一秒后依然亮着,出问题了?换备份设备,这个现象还是存在!

“一个产品出问题是有可能的,但我两个产品都不行了,这里边有问题。”张智忐忑起来。

张智。资料图

反复检查后,原来是由于开关位置变了,才会亮灯,虚惊一场!第二天早上起床,张智感到自己牙疼,照照镜子,腮帮子肿起来老高。指挥员数着“五四三二一,点火!起飞!”助推器分离,一二级分离,整流罩分离,器箭分离!“一直到这个时候,我都觉得大厅里一片寂静,好像没人在呼吸,一直到指挥员报太阳能帆板展开,整个大厅里的掌声才响起。”

这时的张智依然悬着一颗心。他一个人悄悄走到二楼储物间,给遥测系统负责人拨通了电话。“发射时我看到有几个数不太对,这几个数还挺重要,是我们后续在载人飞行时用于地面故障诊断的数。我就问她:你看没看到有几个数不太对?”遥测系统负责人笑了,告诉张智:“那几个数是对的。”张智那颗悬着的心,这才放了下来:“完全是由于紧张,把该看对的东西看错了。但紧张是一个比较好的状态,它能让你仔细去想问题。”

天宫二号与神舟十一号载人飞行任务顺利完成,为后续空间站建造运营奠定了更加坚实的基础!

永远战战兢兢、如履薄冰,永远渴望挑战、渴望超越,即使已经到了知天命的年龄,谈到那次腾飞,他依旧像个兴奋的孩子。

航天工业的能力在一定程度上代表了一个国家基础工业的实力。从“没有条件创造条件也要上”,到“站在世界前列寻求更大突破”,中国运载火箭,在不同的历史时期,承载着中国航天的光荣和梦想,使命必达!

1956年,中国组建火箭、导弹研究院——国防部第五研究院(即现在的中国运载火箭技术研究院)。

1970年,中国第一颗人造地球卫星东方红一号发射。

1975年,中国发射第一颗返回式卫星。

1981年,中国第一次用一枚火箭成功发射一组三颗卫星。

1988年,中国发射气象卫星风云一号。

1990年,中国用自行研制的长征三号运载火箭发射卫星。

1999年,中国第一艘无人航天实验飞船神舟一号发射升空。

2003年,中国航天员首次进入太空。

2005年,中国进行第二次载人航天飞行。

2007年,嫦娥一号发射成功。

2008年,中国进行第三次载人航天飞行。

2010年,嫦娥二号发射成功。

2011年,中国发射第一个目标飞行器。

2012年,中国首位女航天员进入太空、北斗卫星导航系统启动区域性正式服务。

2013年,嫦娥三号发射成功。

2016年,中国第一个空间实验室天宫二号成功发射。

2017年,中国第一艘货运飞船天舟一号成功发射。

2019年,嫦娥四号实现人类首次月背软着陆。

2019年,天宫二号返回地球!

长征二号F运载火箭飞行时序图。资料图

“跟着走永远成不了第一!跟着人家容易,自己在前面最难。年轻一代应该能看到中国已经站在航天领域前沿,这就意味着中国将进行越来越多的创新。”抚摸着“神箭”,张智目光炯炯:“时刻归零,迎接更大的挑战,不放过任何瑕疵,只要按照科学规律做事情,未来就有可能走出一条别人没走过的路!”(记者 杨月 张瑞玲 实习记者 曹若鸿)

责任编辑:梁秋枫
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