中國周刊

逆風飛翔的361天

2021-03-16 17:02:21 來源:中國青年網(wǎng)

長征七號改火箭部分研制試驗人員,中國航天科技集團一院供圖 吳桐小雨/攝

  “成了!整個現(xiàn)場一片沸騰!”

  2021年3月12日1時51分,隨著一道絢麗的尾焰劃過天際,我國新一代中型高軌火箭長征七號改(又名長征七號A)成功發(fā)射。

  中國航天科技集團一院長征七號改火箭總指揮孟剛告訴中青報·中青網(wǎng)記者,在文昌航天發(fā)射場指控大廳,面對大屏幕上火箭飛行的完美曲線,試驗人員的掌聲經(jīng)久不息,成功的喜悅洋溢在每個人的臉上,有的人難掩激動,笑著笑著就哭了。

  一年前,也是在這個指控大廳,他們中的很多人目睹了長征七號改首飛任務的失利。孟剛說,那種失利之痛,至今回想起來仍然揪心。

  從首飛到復飛,從失利到成功,在過去300多個日日夜夜,中國航天人開啟一場尋找首飛任務失利答案的旅程。在這將近一年的時間里,他們是如何面對失利陰霾,又如何重整行裝、披荊斬棘的?

  前不久,中青報·中青網(wǎng)記者走近了這支研制隊伍。

  猝不及防的失利

  2020年3月16日是長征七號改火箭首飛的日子。

  火箭發(fā)射前,試驗隊組織了搶險隊,在室外場地隨時待命,以應對發(fā)射前的各種突發(fā)狀況。考慮到指揮調度第一次執(zhí)行任務,長征七號系列型號辦公室副主任田玉蓉有些不放心,也盯在搶險隊現(xiàn)場。

  當看到發(fā)動機點火正常后,搶險隊的任務結束了,田玉蓉緩緩松了一口氣,“火箭飛得挺好”。

  那一刻,她信心滿滿。

  因為火箭還要飛行一段時間,田玉蓉就和同事一起趕回指控大廳。半路上,她的手機響了,電話那頭傳來“噩耗”:“火箭的飛行曲線好像有問題。”

  田玉蓉的心一下子揪了起來,腦子一片空白,抬起腿就往指控大廳跑。本來沒多遠的路,那一次,她卻覺得那么漫長,仿佛怎么也跑不到頭。

  此刻,指控大廳里的人已經(jīng)聚集在型號兩總(總指揮、總設計師)周圍,大家的表情凝重,他們怎么也想不明白,在點火后的162秒內(nèi),火箭飛行曲線非常完美,無論是飛行的高度還是速度,都與理論值幾乎完全符合,怎么突然就出問題了呢?

  田玉蓉告訴記者,當時的現(xiàn)場一片沉寂:試驗隊員熱鬧的討論聲、發(fā)射時的歡呼和喜悅聲突然消失了,發(fā)射大廳里瞬間鴉雀無聲。

  猝不及防的失利,讓時間定格在2020年3月16日21時34分。

  “需要盡快拿到所有的遙測數(shù)據(jù)。”跑到大廳后,田玉蓉就趕緊聯(lián)系發(fā)射場的同事,在深夜一點左右拿到了所有數(shù)據(jù)。

  那一夜,對現(xiàn)場所有試驗人員來說,注定是一個緊張而又傷感的不眠之夜。

  “我甚至有一種感覺:好像我半年的生命都沒了……”長征七號改火箭副總設計師馬忠輝說,從跟產(chǎn)、到發(fā)射,她將大半年的心血都花在了長征七號改遙一火箭上。

  失利的打擊對她來說是“沉痛的”,但她當時無暇顧及這些,只能和時間賽跑:和專家在會議室一遍又一遍地看視頻,判讀數(shù)據(jù),分析原因;型號兩總組織各個單位確定各自產(chǎn)品的工作狀態(tài)……

  通過連夜分析,大家發(fā)現(xiàn)了一個現(xiàn)象,長征七號改的助推器氧箱發(fā)動機入口處壓力不足。

  為什么會出現(xiàn)這個現(xiàn)象,它是“真兇”嗎?

  痛定思痛后的“歸零”

  陳二鋒是中國航天科技集團一院總體設計部二室仿真組的副組長,火箭失利后,他連夜構建整個輸送路的流體仿真模型,兩天后,他有了初步的結論——

  火箭助推器氧箱出流口發(fā)生了空化現(xiàn)象,這可能會導致泵入口壓力降低,不滿足發(fā)動機工作的下限要求。

  簡單來說,火箭的動力系統(tǒng)出現(xiàn)了問題。

  在此基礎上,陳二鋒繼續(xù)開展仿真分析,用了一周時間,將輸送路的空化發(fā)展過程及泵入口壓力下跳現(xiàn)象進行了仿真復現(xiàn),最終定位了故障。

  當故障問題越來越明朗,并逐漸聚焦到動力系統(tǒng)時,動力總體專業(yè)的年輕設計師們心里五味雜陳,有的人一晚一晚地坐在機房里看數(shù)據(jù),反復問自己為什么沒有考慮到空化問題?

  長征七號改火箭總設計師范瑞祥見此情景,便勸他們:這是專業(yè)認識的問題,是大家都沒有認識到的深層次問題,跟個人沒有關系,要正確看待它。

  “歸零”時間緊迫,總體副主任設計師邵業(yè)濤與動力總體設計師王鐵巖用了10天時間,完成了通常要一個月才能做完的縮比試驗,對理論分析的結果進行了驗證。

  結果圓滿,試驗過程卻百般曲折。

  邵業(yè)濤告訴記者,當時受新冠肺炎疫情影響,很多高校因為學生沒有返校,或者工廠停工停產(chǎn),不具備做試驗的條件,他們就四處聯(lián)系,最終在外地找到了能夠承接試驗的高校。

  可是,試驗系統(tǒng)怎么搭,試驗方法如何制定?因為缺乏相關的經(jīng)驗,這些難題又擺在了他們的面前。邵業(yè)濤和王鐵巖摸著石頭過河,一邊做試驗,一邊分析數(shù)據(jù),同時還要不斷調整試驗方案,把時間無限細分,把效率不斷提升。

  王鐵巖說,在那段不分晝夜的“歸零”日子里,團隊的每個人都在超常付出。

  出差文昌的試驗隊回到北京后,按照當時的疫情防控政策,需要居家隔離14天。但時間不等人,型號隊伍提出了“集中隔離”的要求,將40多名核心人員安排在長征賓館住下,并在仿真樓安排了獨立的辦公室供他們使用。

  自此,這群年輕的科技人員搭乘班車,每天往返于長征賓館與仿真樓之間,過著兩點一線的生活。

  誰也不曾想到,“逆風飛翔”的361天就這樣開始了。

  巨壓之下開展復飛

  這是馬忠輝參加工作十幾年來第一次遇到“歸零”。

  “‘歸零’最重要的是,找到造成故障的原因,它并不意味著否定了以前的工作,而是將技術上做得不到位的地方補上?!瘪R忠輝說。

  通過觀看錄像分析數(shù)據(jù),研制人員發(fā)現(xiàn),首飛過程中,火箭在一級飛行段末期,距離一級分離僅剩下幾秒鐘時間時出現(xiàn)異常。作為箭體結構設計師的姚瑞娟,熟悉這一技術,因此主動報名參與“歸零”工作。

  她告訴記者,參與“歸零”任務后,每天判讀數(shù)據(jù),開會討論,這樣的技術會議一開通常是一天,有時要忙到后半夜才能結束。

  按照一院總體部三室強度組副組長吳浩的說法,試驗系統(tǒng)既龐大又復雜,如果出現(xiàn)什么破壞,沒有時間再做新的試驗件,會直接影響火箭復飛。

  經(jīng)過緊鑼密鼓的縮比試驗和全尺寸試驗,研制團隊在不到10天的時間里就完成了原本需要一個月才能完成的試驗,15天左右就拿到“歸零”結論。

  2020年4月初,在完成故障定位后,型號兩總提出:要組織長征七號改火箭復飛任務,在2020年年底,完成產(chǎn)品準備,讓火箭具備出廠條件。

  范瑞祥說,這是頂著巨大的輿論壓力和生產(chǎn)壓力作出的決定,復飛任務至關重要,必須全力以赴。

  聽到這個消息后,田玉蓉先是高興,但很快皺起了眉頭。她找到兩總,說出了自己的擔心:研制團隊同時承擔著長征七號的任務——這一任務影響著2021年空間站的建造,不能有半點耽誤和閃失。在不到一年的時間里,又加一發(fā)長征七號改的任務,難度太大了。

  聽完兩總的想法,她明白了:失利之后,只有盡快完成復飛,才能鼓舞隊伍的信心,讓隊伍從失利的影響中走出來,扭轉被動的局面。

  這時,工作進度成了擺在研制隊伍面前的最大難題。

  “生產(chǎn)一發(fā)箭,從頭開始到具備發(fā)射條件,需要兩年時間?,F(xiàn)在要讓我們在不到一年的時間里就生產(chǎn)一發(fā)火箭,壓力還是很大的?!碧镉袢卣f。

  讓她欣慰的是,聽到要復飛的消息后,一線人員都干勁十足。

  長征七號改火箭伺服系統(tǒng)型號主任設計師陳克勤說,生產(chǎn)一發(fā)箭,伺服產(chǎn)品從生產(chǎn)齊套、裝配、裝調到驗收交付通常需要半年的時間,但為了滿足型號復飛的進度要求,一線人員加班加點,這次只用了3個月的時間。

  在2020年4月至6月期間,伺服機構裝配員趙建華沒有休過周末,一直奮戰(zhàn)在一線。他告訴記者,因為經(jīng)歷了失利,工作中更加細心,凡事都要做到“讓自己放心”。

  2020年12月30日,一枚嶄新的長征七號改火箭出爐,完成了出廠評審。

  這一天,田玉蓉多了幾分感慨,她希望:斷劍重鑄之日,正是王者歸來之時。

  一場漂亮的翻身仗

  2021年1月16日,是“三九”的最后一天。

  在長征七號改遙二火箭發(fā)射任務的出征儀式上,孟剛說了這樣一句話:“決勝飛試、誓奪成功的發(fā)令槍已經(jīng)打響,長征七號改復飛,只能成功,不能失敗。”

  吳浩聽后熱血沸騰。那時的她,關于長征七號改遙一火箭的失利飛行視頻,已經(jīng)看了上百遍。這些歷歷在目的情節(jié),她不允許再次上演。

  她告訴記者,剛開始,試驗模型十分龐大,計算一次需要24小時,時間太長,她就不斷重建、細化模型,10天之內(nèi)開展了近百次的分析,甚至出現(xiàn)了“鼠標手”的癥狀,最終將模型計算時間從24小時縮減到3-4個小時。通過仿真分析,她提出二級發(fā)動機機架在異常三級工況下存在破壞的風險。

  一石激起千層浪。這個結論一出,就遭到了很多專家的質疑。

  “我心里也打鼓,但既然發(fā)現(xiàn)了潛在的問題,就要打破砂鍋問到底?!眳呛普f,走別人沒走過的路,就意味著要逢山開路、遇水搭橋。

  發(fā)動機載荷工況眾多,全部因素組合起來高達近百種,而以前試驗的原始工況也就十幾種。吳浩通過仿真將近百種工況縮減到10種,最終用14天完成了一般需要兩三個月才能做完的試驗,而且仿真結果與試驗符合度高達98%。

  如今,她所在的研制隊伍,經(jīng)過300多個日日夜夜的奮戰(zhàn),重整行裝再出發(fā),終于踏上復飛新征程。

  組裝完畢的長征七號改火箭挺拔高大,在完成一系列的總裝測試后,就進入發(fā)射前的垂直轉運程序。在轉運路的盡頭,巨大的發(fā)射塔架,張開雙臂等著將長征七號改遙二火箭攬入懷中。

  看著高聳的火箭,再次擔任試驗隊01指揮員的馬忠輝感慨萬千,在這300多天的時間里,她和其他團隊成員一直堅守在自己的崗位上,翹首期盼這一天的到來。

  3月12日1時51分,發(fā)射時間到了。

  “5、4、3、2、1,點火!”

  緊隨發(fā)射口令,巨大的轟鳴聲、空氣的撕裂聲和觀眾的歡呼聲交織在一起,火箭發(fā)動機噴出的尾焰在暗夜中劃出了優(yōu)美曲線,整個發(fā)射場為之震顫。

  馬忠輝坐在測試發(fā)射大廳正中央,盡管一夜未眠帶來深深倦容,臉上還是難掩興奮。

  30多分鐘過去,跟蹤結果表明器箭分離正常,大廳內(nèi)頃刻間掌聲如雷,歡呼聲一浪高過一浪,所有人都早已忘了一夜未眠。此時,馬忠輝向后靠上椅背,腦中緊繃了一年多的弦終于慢慢舒展開來。

  至今,她也忘不了長征七號改首飛失利后,坐在回北京的飛機上,一種難以言說的不安和難過涌上心頭。她說,航天發(fā)射是一個高風險的行業(yè),任何一個細小的失誤都會影響成千上萬人的工作。這些工作看似平凡,實則不簡單,正是這看似平凡的工作托舉起了中國新火箭的成功復飛。

  “失敗不是‘魔咒’,而是推動中國航天發(fā)展的‘催化劑’;逆境不是絕境,而是磨礪意志的‘試金石’!”馬忠輝說。

  她告訴記者,火箭升空,就像放飛自己的“孩子”一樣,心里有千般不舍、又有萬般惦念。但當她和同事們共同分享著成功帶來的喜悅,一起刷新進軍太空的中國高度時,那種不負眾望不辱使命的喜悅,真正甜到了自己的心頭。

  中青報·中青網(wǎng)記者 邱晨輝 來源:中國青年報 

原標題:逆風飛翔的361天


編輯:海洋