【壯麗70年·奮斗新時代】長征系列運(yùn)載火箭逐夢蒼穹
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(tuán)有限公司所屬中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院。這里被譽(yù)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(dǎo)彈武器和運(yùn)載火箭研制、試驗(yàn)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(dǎo)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(tuán)所屬中國運(yùn)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(xué)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(yùn)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(wù)，有力地支撐了我國從航天大國向航天強(qiáng)國邁進(jìn)。
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(shè)我國最大的導(dǎo)彈和火箭研制基地。火箭院的創(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(dǎo)彈總體設(shè)計專家、中國科學(xué)院院士劉寶鏞回憶，當(dāng)時聽說要搞國防尖端科研，他和同學(xué)十分興奮。然而，當(dāng)接他們的卡車一路向南，走進(jìn)一片荒地時，他和同學(xué)們都傻眼了。“現(xiàn)在的辦公區(qū)域當(dāng)時還是農(nóng)田和原始森林。我們的宿舍是機(jī)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(diǎn)兒也看不出‘尖端’。”
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(xué)森等老一輩科學(xué)家的引領(lǐng)下，走進(jìn)神秘的航天之門，踏上了導(dǎo)彈研制的征程。
我國導(dǎo)彈事業(yè)起步時期，還沒有電子計算機(jī)。科技人員只能用簡陋的手搖計算機(jī)進(jìn)行復(fù)雜的彈道計算，一個多月才可算出一條初步彈道。科學(xué)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(dāng)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(jī)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(yáng)“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(shè)計專家、中國科學(xué)院院士余夢倫，當(dāng)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(dǎo)出了導(dǎo)彈在新坐標(biāo)系中的運(yùn)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(xué)的難關(guān)，二是相信廣大知識界人士都是愛國的。“就是在這種強(qiáng)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)。”余夢倫說。
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(dǎo)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(yàn)。
1964年夏天，我國在酒泉基地發(fā)射東風(fēng)二號導(dǎo)彈，那天戈壁灘氣溫高達(dá)40多攝氏度，導(dǎo)彈加注推進(jìn)劑后，隨著時間的推移，裝入導(dǎo)彈的推進(jìn)劑溫度越升越高，最后出現(xiàn)了由“氣化”導(dǎo)致的部分推進(jìn)劑外溢的問題。若不及時補(bǔ)救，將影響導(dǎo)彈的射程，致使導(dǎo)彈無法達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。指揮部當(dāng)即召開緊急會議，專家們談了不少補(bǔ)救方案都不合適。當(dāng)時還是中尉軍官的王永志聽到不少專家提出補(bǔ)充推進(jìn)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(yīng)該調(diào)整推進(jìn)劑的混合比。”王永志話一出口，語驚四座，有人當(dāng)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(xué)森匯報。錢學(xué)森認(rèn)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(xué)家最大的挑戰(zhàn)莫過于對自身進(jìn)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(dǎo)彈箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計師陸友人就曾經(jīng)與我國導(dǎo)彈與航天技術(shù)的開拓者、火箭總體設(shè)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(xué)識淵博、對待技術(shù)分外嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦锨拜叺馁|(zhì)疑，陸友人卻一點(diǎn)兒都不害怕。因?yàn)樗阑鸺菏且粋�講技術(shù)、講民主的地方，每一位老前輩都尊重事實(shí)、尊重科學(xué)，常鼓勵年輕人創(chuàng)新設(shè)計方案，只要是對的方案，他們都會支持。
陸友人對自己的設(shè)計有充分的信心，他堅定地回答：“我認(rèn)為這個地方不需要加框。我一定會拿出試驗(yàn)結(jié)果證明我是對的！”回到研究室，陸友人就與試驗(yàn)生產(chǎn)車間的工人師傅商量，先按照圖紙生產(chǎn)出試驗(yàn)樣品，用試驗(yàn)證明設(shè)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(yàn)，當(dāng)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(yàn)，屠老總笑著拍了拍陸友人的肩膀，當(dāng)場表態(tài)：“你的方案我批準(zhǔn)了！可以在型號上使用！”
超越自我爭一流
近半個世紀(jì)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(wù)，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(shí)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(xiàng)急不得的“精細(xì)活”。
遠(yuǎn)征一號上面級動力系統(tǒng)總體設(shè)計師李欣告訴經(jīng)濟(jì)日報-中國經(jīng)濟(jì)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(dāng)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(diǎn)才能完成。
一天，李欣和同事們在發(fā)射場車間進(jìn)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(fù)枯燥的操作極耗費(fèi)時間。現(xiàn)在我們積累了經(jīng)驗(yàn)，準(zhǔn)確掌握了置換時間和速率，如兩個置換同時進(jìn)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(tuán)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(dāng)中，不斷創(chuàng)新、不斷改進(jìn)流程以提高工作效率已經(jīng)成為一種自覺追求。
加注推進(jìn)劑，是火箭點(diǎn)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(diǎn)火前，需要補(bǔ)加兩次推進(jìn)劑，這一流程已沿用了近30年。兩次補(bǔ)加聽起來簡單，實(shí)際操作卻并不容易。僅一次加注，口令就達(dá)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。火箭設(shè)計師朱平平大膽地提出將兩次補(bǔ)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(jìn)劑揮發(fā)。
2018年3月30日，長三乙火箭與遠(yuǎn)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(jìn)劑加注流程將更加優(yōu)化。
從過去一次發(fā)射需要準(zhǔn)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(jìn)。每一步改進(jìn)，都是在汲取前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，千錘百煉反復(fù)推敲，正是這種敢于超越、嚴(yán)慎細(xì)實(shí)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(yùn)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(shí)施，將進(jìn)一步促進(jìn)航天科技和工業(yè)發(fā)展，使我國運(yùn)載火箭技術(shù)在2030年前邁入世界一流梯隊。
團(tuán)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(shè)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(jìn)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。火箭發(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(chǔ)上，季寶鋒和研制團(tuán)隊又進(jìn)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(zé)任。在這樣的氛圍里，航天人形成了團(tuán)結(jié)協(xié)作、同舟共濟(jì)的大局觀，在團(tuán)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(jìn)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(jìn)取無疆。16個大字，生動展現(xiàn)了這個彈道設(shè)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(shè)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(diǎn)：創(chuàng)新、人才、合作……這種運(yùn)行模式形象地被稱之為‘太陽系團(tuán)隊’。”
“余夢倫班組”正是這種團(tuán)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(shè)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(shè)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(jìn)。對于這一點(diǎn)，宋強(qiáng)有很深的體會。兩年前，因?yàn)橛⒄Z能力最強(qiáng)，宋強(qiáng)被委派了一項(xiàng)重大任務(wù)：申報一項(xiàng)國際標(biāo)準(zhǔn)。“國際標(biāo)準(zhǔn)是獲得國際話語權(quán)的基礎(chǔ)，難度很大，要是光靠我一個人的力量，絕對完不成。”入職剛剛兩年的宋強(qiáng)這樣說。
組里成立了一個工作團(tuán)隊，由老中青三代員工組成：宋強(qiáng)為組長，負(fù)責(zé)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(tuán)隊的技術(shù)掌舵人，主要負(fù)責(zé)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(biāo)準(zhǔn)資料和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為宋強(qiáng)提供了快速學(xué)習(xí)的途徑。2012年3月份，這項(xiàng)名為“星箭分離遠(yuǎn)場要素分析”的國際標(biāo)準(zhǔn)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(xiàng)。
每個人都將自己的最大努力聚合為團(tuán)隊力量，這就是航天事業(yè)發(fā)展的動力源泉。（經(jīng)濟(jì)日報-中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)記者 姜天驕）
