中國人的故事|火箭精神:時刻歸零,迎接更大挑戰(zhàn)
“神箭”即長征二號F運載火箭,自1992年開始研制,1999年首次發(fā)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(fā)射13發(fā),發(fā)發(fā)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(diào)的是安全性,絕不能放過一個瑕疵,也永遠在改進的路上!睆堉钦f。
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。中國青年網(wǎng)記者 張瑞玲攝
“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(yè)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(tǒng)的技術(shù)負責人,承擔逃逸系統(tǒng)的總體研制工作。當時,國際上只有前蘇聯(lián)和美國有相關(guān)研究,“我們沒有辦法看實體產(chǎn)品,有效信息就是收集到的有限公開資料!毖兄乒ぷ髋e步維艱。
如今,我國的逃逸系統(tǒng)已處于國際領(lǐng)先水平。
張智。中國青年網(wǎng)記者 張瑞玲 攝
“載人火箭的理想狀態(tài)是一度故障工作,二度故障安全。”張智說,每次發(fā)射都有風險,但要把風險控制在底線之上!俺霈F(xiàn)一度故障不影響正常的工作,如果再有故障出現(xiàn),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(huán)節(jié)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(chǎn)品調(diào)度會上,某一分系統(tǒng)為了省事,在某一產(chǎn)品長度發(fā)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(chǎn)品只能有一個名稱”的規(guī)定。在繁瑣復雜、工程量極大的航天工作中,到底是應該執(zhí)行標準還是慣例?在標準完全可以執(zhí)行的情況下,與標準有沖突的慣例還應該執(zhí)行嗎?這一問題時?絾栔恳晃缓教旃こ處煛堉堑幕卮鹗,“我們所有的規(guī)定,都是歷史上出了問題,得到的教訓,必須嚴格執(zhí)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(jīng)過多次協(xié)調(diào),分系統(tǒng)按照張智的意見,對產(chǎn)品圖進行了修改,此類問題再也沒有發(fā)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(tǒng)時,張智要對飛行器每個結(jié)構(gòu)做重量分配,安排總體參數(shù)。沒想到千算萬算還是在螺釘、螺栓的小細節(jié)上出現(xiàn)了問題。
“我沒給單個重量才幾克的螺釘分配質(zhì)量,想著它能有多重呢,就歸到‘其他’里了,結(jié)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!睆筒闀r才發(fā)現(xiàn),這次用的螺釘、螺栓質(zhì)地是鋼的,比以前鋁的密度要大3倍。后來為了精確統(tǒng)計質(zhì)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!拔矣浀美贤緜鹘o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(xiàn)在已經(jīng)不用了,因為現(xiàn)在這些數(shù)據(jù)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(zhàn)戰(zhàn)兢兢、永遠不放過一個瑕疵,成了刻在骨子里的東西!彼f。
“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(fā)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(fā)射場一片歡騰!專家評價:“火箭表現(xiàn)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(jīng)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(fā)生了急劇抖動,產(chǎn)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(shù)據(jù),得出結(jié)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(fā)射難題,早在上世紀60年代,美國大力神Ⅱ火箭在發(fā)射過程中,就曾出現(xiàn)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(tài)!”
張智。中國青年網(wǎng)記者 張瑞玲 攝
“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(wěn)定性分析方法的研究工作。此后整整五年,為驗證振動產(chǎn)生的原因,反復試驗和穩(wěn)定性計算是他們的家常便飯!吧裰哿栵w行任務結(jié)束后,我們看了數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)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(shù)據(jù)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(wěn)!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(zhàn)”
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(fā)火箭是他任總師后的第一次發(fā)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(shù)試驗。
“如果這兩發(fā)火箭失利,天上沒有天宮實驗室,后續(xù)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(fā)火箭對我們來說非常重要!睆堉菆F隊給這次任務定義為“核心之戰(zhàn)”。
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(fā),8月6日到達酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心載人航天發(fā)射場。此時,張智和團隊已在技術(shù)區(qū)準備了34天。陪火箭從技術(shù)區(qū)一步一步走到發(fā)射區(qū),大家都揪著一顆心。第二天,點火與緊急關(guān)機線路檢查過程中,故障檢測系統(tǒng)有一臺設備,加電后它的燈應該亮一秒然后熄滅,但測試發(fā)現(xiàn)這個燈一秒后依然亮著,出問題了?換備份設備,這個現(xiàn)象還是存在!
“一個產(chǎn)品出問題是有可能的,但我兩個產(chǎn)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(guān)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(shù)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(tǒng)負責人撥通了電話!鞍l(fā)射時我看到有幾個數(shù)不太對,這幾個數(shù)還挺重要,是我們后續(xù)在載人飛行時用于地面故障診斷的數(shù)。我就問她:你看沒看到有幾個數(shù)不太對?”遙測系統(tǒng)負責人笑了,告訴張智:“那幾個數(shù)是對的!睆堉悄穷w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(tài),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(xù)空間站建造運營奠定了更加堅實的基礎!
永遠戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢、如履薄冰,永遠渴望挑戰(zhàn)、渴望超越,即使已經(jīng)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(yè)的能力在一定程度上代表了一個國家基礎工業(yè)的實力。從“沒有條件創(chuàng)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(xiàn)在的中國運載火箭技術(shù)研究院)。
1970年,中國第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號發(fā)射。
1975年,中國發(fā)射第一顆返回式衛(wèi)星。
1981年,中國第一次用一枚火箭成功發(fā)射一組三顆衛(wèi)星。
1988年,中國發(fā)射氣象衛(wèi)星風云一號。
1990年,中國用自行研制的長征三號運載火箭發(fā)射衛(wèi)星。
1999年,中國第一艘無人航天實驗飛船神舟一號發(fā)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(fā)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(fā)射成功。
2011年,中國發(fā)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(wèi)星導航系統(tǒng)啟動區(qū)域性正式服務。
2013年,嫦娥三號發(fā)射成功。
2016年,中國第一個空間實驗室天宮二號成功發(fā)射。
2017年,中國第一艘貨運飛船天舟一號成功發(fā)射。
2019年,嫦娥四號實現(xiàn)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(jīng)站在航天領(lǐng)域前沿,這就意味著中國將進行越來越多的創(chuàng)新!睋崦吧窦,張智目光炯炯:“時刻歸零,迎接更大的挑戰(zhàn),不放過任何瑕疵,只要按照科學規(guī)律做事情,未來就有可能走出一條別人沒走過的路!”(記者 楊月 張瑞玲 實習記者 曹若鴻)