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?沿北京城的中軸線一路向南,出永定門不到十公里,坐落著一個神秘的單位——航天科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術(shù)研究院。這里被譽為“中國航天事業(yè)的發(fā)祥地”,是我國歷史最久、規(guī)模最大的導彈武器和運載火箭研制、試驗和生產(chǎn)基地。
?1956年10月8日,中央成立國防部第五研究院,研制火箭導彈。1957年11月16日,國防部第五研究院一分院(今航天科技集團所屬中國運載火箭技術(shù)研究院)正式成立,至今已有60多年的歷史。
?60多年來,一代代科學家、工程師接續(xù)奮斗、自主創(chuàng)新,不斷把航天事業(yè)推向新的高峰。長征系列運載火箭經(jīng)歷了從無到有、從一箭一星到一箭多星,成功完成了以神舟飛天、嫦娥奔月、北斗組網(wǎng)、高分觀測、對外商業(yè)發(fā)射等為代表的國家重大工程的發(fā)射任務,有力地支撐了我國從航天大國向航天強國邁進。
2017年4月20日,長征七號遙二任務火箭成功發(fā)射天舟一號貨運飛船。 (資料圖片)
?下定決心搞科研
?1958年,國防部第五研究院一分院遷往北京南苑,開始建設我國最大的導彈和火箭研制基地?；鸺旱膭?chuàng)業(yè)者們面對艱苦的生活條件,毅然投入到航天事業(yè)中。據(jù)導彈總體設計專家、中國科學院院士劉寶鏞回憶,當時聽說要搞國防尖端科研,他和同學十分興奮。然而,當接他們的卡車一路向南,走進一片荒地時,他和同學們都傻眼了?！艾F(xiàn)在的辦公區(qū)域當時還是農(nóng)田和原始森林。我們的宿舍是機場旁的一排小平房,很潮濕,夏天蚊蟲猖獗,冬天墻壁結(jié)冰,取暖用煤爐,生爐子弄得滿屋子都是煙。一點兒也看不出‘尖端’?！?/p>
?但創(chuàng)業(yè)中的年輕人有說有笑,覺得很快活。在苦中作樂的氛圍中,年輕的航天人在錢學森等老一輩科學家的引領下,走進神秘的航天之門,踏上了導彈研制的征程。
?我國導彈事業(yè)起步時期,還沒有電子計算機?？萍既藛T只能用簡陋的手搖計算機進行復雜的彈道計算,一個多月才可算出一條初步彈道?？茖W家在計算時,先按數(shù)字撥動齒輪,每搖一次可完成一次加法,乘法則需搖動多次才能完成。
?當時的計算員顧循珍初次計算“1059”彈道時,用了5張道林紙,用手搖計算機每天計算十幾個小時,紙破了就用報紙糊上幾層,在簡陋的辦公條件下,他們發(fā)揚“螞蟻啃骨頭”的精神,用了整整一個月的時間,終于算出了第一條彈道。
?火箭彈道設計專家、中國科學院院士余夢倫,當時經(jīng)過2個月的手搖計算后,右臂整整比以前粗壯了一圈。后來,他依據(jù)地球物理和天體測量知識,終于弄清了地球扁率對彈道的影響,又推導出了導彈在新坐標系中的運動方程式,提高了彈道計算的精度。
?在那個艱苦創(chuàng)業(yè)的年代,余夢倫說航天人有兩個相信:一是相信中華民族有能力攻克科學的難關(guān),二是相信廣大知識界人士都是愛國的?！熬褪窃谶@種強烈的愛國情結(jié)激勵下,全體科研人員下定決心,排除萬難也要搞好這個尖端事業(yè)?！庇鄩魝愓f。
長征三號丙火箭矗立在發(fā)射塔架。 高楠攝
?大膽創(chuàng)新永登攀
?技術(shù)民主是老一輩航天人在中國航天創(chuàng)建之初就倡導形成的創(chuàng)新文化,也是航天事業(yè)60多年發(fā)展歷程中沉淀積累的寶貴經(jīng)驗。
?1964年夏天,我國在酒泉基地發(fā)射東風二號導彈,那天戈壁灘氣溫高達40多攝氏度,導彈加注推進劑后,隨著時間的推移,裝入導彈的推進劑溫度越升越高,最后出現(xiàn)了由“氣化”導致的部分推進劑外溢的問題。若不及時補救,將影響導彈的射程,致使導彈無法達到預定目標。指揮部當即召開緊急會議,專家們談了不少補救方案都不合適。當時還是中尉軍官的王永志聽到不少專家提出補充推進劑、增大火箭射程的方案,便站起來說道:“不能增加燃料,而是應該調(diào)整推進劑的混合比。”王永志話一出口,語驚四座,有人當即反駁:“這種想法簡直就是開玩笑!”
?王永志不甘心,鼓足勇氣找到院長錢學森匯報。錢學森認真聽完他的建議,對他大膽的逆向思維給予了肯定,并采納了他的建議,最后發(fā)射取得圓滿成功。
?創(chuàng)新對于科學家最大的挑戰(zhàn)莫過于對自身進行重新創(chuàng)造、重新調(diào)整、重新審視。時任火箭院一部結(jié)構(gòu)室導彈箱體結(jié)構(gòu)設計師陸友人就曾經(jīng)與我國導彈與航天技術(shù)的開拓者、火箭總體設計專家屠守鍔有過一次技術(shù)上的爭辯。那次,屠守鍔生氣地指著一張圖紙問陸友人:“貯箱箱底銜接處,為什么不加框?”
?面對學識淵博、對待技術(shù)分外嚴謹?shù)睦锨拜叺馁|(zhì)疑,陸友人卻一點兒都不害怕。因為他知道火箭院是一個講技術(shù)、講民主的地方,每一位老前輩都尊重事實、尊重科學,常鼓勵年輕人創(chuàng)新設計方案,只要是對的方案,他們都會支持。
?陸友人對自己的設計有充分的信心,他堅定地回答:“我認為這個地方不需要加框。我一定會拿出試驗結(jié)果證明我是對的!”回到研究室,陸友人就與試驗生產(chǎn)車間的工人師傅商量,先按照圖紙生產(chǎn)出試驗樣品,用試驗證明設計是否合理。一個月后,樣品生產(chǎn)出來了。屠守鍔也去現(xiàn)場參觀了試驗,當看到工人們往貯箱里注水加壓,整個過程箱體滴水不漏,順利通過了加壓試驗,屠老總笑著拍了拍陸友人的肩膀,當場表態(tài):“你的方案我批準了!可以在型號上使用!”
工作人員正在進行火箭總裝。 (資料圖片)
?超越自我爭一流
?近半個世紀以來,火箭院的發(fā)射次數(shù)快速攀升,發(fā)射密度也越來越大。以長征三號甲系列火箭為例,2018年10月15日至12月25日,短短70天時間,該系列火箭成功完成了5次發(fā)射任務,平均一枚火箭的發(fā)射周期僅14天。如此高效的發(fā)射離不開科研人員的創(chuàng)新實踐。
?“上面級”有太空擺渡車之稱,與火箭分離后,它能直接將衛(wèi)星送入工作軌道。在發(fā)射前,要將上面級貯箱和氣瓶中的壓縮空氣排出,再充入氦氣,稱為“氣體置換”。這個環(huán)節(jié)聽起來簡單,但操作起來,卻是一項急不得的“精細活”。
?遠征一號上面級動力系統(tǒng)總體設計師李欣告訴經(jīng)濟日報-中國經(jīng)濟網(wǎng)記者,一個上面級搭載的貯箱和氣瓶有近10個,體積、形狀各有不同,最大的約0.5立方米,最小的僅相當于一個礦泉水瓶,它們對充氣和排氣的速率要求都不同,速率控制必須精確。并且,為了最大限度減少空氣殘留,每個貯箱和氣瓶都要置換3次到6次,挨個排氣再充氣,通常要加班加點才能完成。
?一天,李欣和同事們在發(fā)射場車間進行氣體置換,其中一個氣瓶完成置換需要半個小時,另一個貯箱需要5分鐘。充氣開始后,他一邊觀看儀表上的數(shù)據(jù)一邊想:“過去我們采用一個一個置換的方法,雖然能保證可靠性,但重復枯燥的操作極耗費時間。現(xiàn)在我們積累了經(jīng)驗,準確掌握了置換時間和速率,如兩個置換同時進行,既能保證質(zhì)量,還能節(jié)省5分鐘,累計算下來,能省不少時間。”在李欣和團隊的努力下,新方案順利完成,在保證所有貯箱和氣瓶氣體置換都合格的前提下,效率提高了一倍。
?在火箭院,像李欣這樣愛動腦筋、愛思考、愛創(chuàng)新的年輕人還有很多。在他們當中,不斷創(chuàng)新、不斷改進流程以提高工作效率已經(jīng)成為一種自覺追求。
?加注推進劑,是火箭點火前非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。長征三號乙火箭(簡稱“長三乙火箭”)在點火前,需要補加兩次推進劑,這一流程已沿用了近30年。兩次補加聽起來簡單,實際操作卻并不容易。僅一次加注,口令就達上百條,需要四五十個工作人員,不斷打開、關(guān)閉各種閥門才能完成?；鸺O計師朱平平大膽地提出將兩次補加合二為一,這樣做既精簡了對貯箱加壓、泄壓的流程,又減少了推進劑揮發(fā)。
?2018年3月30日,長三乙火箭與遠征一號上面級將兩顆“北斗三號”衛(wèi)星送上太空。在這次發(fā)射中,30年不變的火箭加注流程被改變,未來長三乙火箭發(fā)射,推進劑加注流程將更加優(yōu)化。
?從過去一次發(fā)射需要準備50多天,到現(xiàn)在只需20多天,長三乙火箭發(fā)射流程在不斷地優(yōu)化改進。每一步改進,都是在汲取前人經(jīng)驗的基礎上,千錘百煉反復推敲,正是這種敢于超越、嚴慎細實的航天精神推動著我國航天事業(yè)不斷攀向新的高峰。
?目前,長征火箭家族中備受關(guān)注的新成員——長征九號重型運載火箭也正在開展關(guān)鍵技術(shù)深化論證工作。長征九號火箭工程的實施,將進一步促進航天科技和工業(yè)發(fā)展,使我國運載火箭技術(shù)在2030年前邁入世界一流梯隊。
長征五號遙一任務火箭轉(zhuǎn)場發(fā)射隊合影。 (資料圖片)
?團隊協(xié)作出成果
?由于火箭整流罩容積有限,以往密集的衛(wèi)星布局,已經(jīng)留不出空間供工作人員總裝操作了,怎么辦?
?一天,長十一火箭總體型號設計師布向偉正在街上走著,忽然看到一個小孩在玩積木,他靈光一現(xiàn):“積木能搭出各種形狀,也能拆分開,衛(wèi)星支架是不是也可以拆分開呢?先把它拆分成5個部分,分別與衛(wèi)星對接,再把連同衛(wèi)星的支架像搭積木一樣拼接在一起,不就解決了嗎!”
?在火箭箭體里,有各種測量儀器,為了把這些儀器放進火箭,火箭的艙段上有很多窗口,每個窗口都有一個口蓋,平時是打開的,臨發(fā)射前才鎖上。每個口蓋都有十來把鎖,以前一個口蓋要十幾分鐘才能鎖上,多有不便?；鸺l(fā)射前,如果這些鎖能夠在更短的時間內(nèi)鎖上,就能給發(fā)射隊員撤離留出更多的時間。
?在一次討論中,技術(shù)員季寶鋒看到同事無意中按動圓珠筆,突然想到可以巧用圓珠筆彈力,他立即把圓珠筆彈簧拆下,用鉗子剪斷,嘗試著放到快速鎖里面,在此基礎上,季寶鋒和研制團隊又進行了改良,加大彈簧彈力,最終發(fā)明成功了“快速鎖”。
?航天工程是“萬人一桿槍”的事業(yè),在火箭院,有很多具體的崗位,每一個崗位都是一份責任。在這樣的氛圍里,航天人形成了團結(jié)協(xié)作、同舟共濟的大局觀,在團隊精神的推動下,中國航天事業(yè)得以在創(chuàng)新中發(fā)展、在困境中超越。
?走進火箭院“余夢倫班組”,小小的辦公室墻上,掛著一幅書法作品:不同軌道、相同夢想,彈道有痕、進取無疆。16個大字,生動展現(xiàn)了這個彈道設計班組的形象。
?火箭院黨委書記梁小虹說:“他們中的每一個人,雖然發(fā)展軌跡各不相同,但都懷揣著對彈道設計相同的熱愛和追求,就像太陽系不同軌道的行星那樣,圍繞著同一個中心旋轉(zhuǎn),而每條軌道的交匯和融合處,便會閃現(xiàn)出班組的精彩亮點:創(chuàng)新、人才、合作……這種運行模式形象地被稱之為‘太陽系團隊’。”
?“余夢倫班組”正是這種團隊合作文化的典型體現(xiàn)。在這里,從來沒有密不告人的閉門設計,也沒有相互封鎖的計算方法,一旦某個人鉆研出了新的設計工具,就會上傳到共享平臺,與所有人分享,并共同優(yōu)化、改進。對于這一點,宋強有很深的體會。兩年前,因為英語能力最強,宋強被委派了一項重大任務:申報一項國際標準?！皣H標準是獲得國際話語權(quán)的基礎,難度很大,要是光靠我一個人的力量,絕對完不成?！比肼殑倓們赡甑乃螐娺@樣說。
?組里成立了一個工作團隊,由老中青三代員工組成:宋強為組長,負責技術(shù)抓總、對外公關(guān)、參加國際交流會議;彈道專家余夢倫院士和茹家欣研究員,是團隊的技術(shù)掌舵人,主要負責技術(shù)把關(guān);而青年技術(shù)骨干周天帥等人,擁有大量的標準資料和豐富的實踐經(jīng)驗,為宋強提供了快速學習的途徑。2012年3月份,這項名為“星箭分離遠場要素分析”的國際標準幾經(jīng)周折,終于得到美國、加拿大、日本等國家的支持,正式獲得立項。
?每個人都將自己的最大努力聚合為團隊力量,這就是航天事業(yè)發(fā)展的動力源泉。(經(jīng)濟日報-中國經(jīng)濟網(wǎng) 記者姜天驕)
