+ 王璐汐

新事物的發(fā)現(xiàn)促使新問題的解決——專訪我國火箭總體設計專家劉竹生

+ 王璐汐

劉竹生，中國科學院院士，火箭總體設計專家，中國航天科技集團第一研究院研究員，曾任中國載人航天工程長征二號F火箭系統(tǒng)總設計師?，F(xiàn)為航天科技集團公司科技委顧問。長期從事運載火箭的研制工作。曾負責我國首枚捆綁式運載火箭長征二號E的核心技術-助推器捆綁分離系統(tǒng)研制，提出了捆綁分離方案，設計了捆綁分離機構。

“我曾看到電視上記者做街頭采訪，問老百姓們最關心什么事。如果采訪到我，我會告訴記者，我真正關心的，是我們國家什么時候能夠變成一個航天大國、航天強國。我干這一輩子，心中最為牽掛的就是這么一件事?！?/p>

這樣一段樸實而真摯的話，正是出自劉竹生之口。說起奮斗了一輩子的事業(yè)，這位氣度清俊的長者細數一次一次面臨的機遇與挑戰(zhàn)，仿佛一切發(fā)生在昨天。這種將航天時刻掛在心中、航天的事情就是自己的事情的心態(tài)，貫穿了整個采訪。

年輕時受的苦難，有助于磨練強大的意志力

記者：您從事火箭研究已經有五十多年，當時是怎么走上航天這條道路的呢？

劉竹生：我小時候就對機械比較感興趣。我記得小時候家里買來一個二手大掛鐘，沒多久就不走了。我把它拆開，經觀察發(fā)現(xiàn)是齒輪咬合不準，于是用小錘子反復敲打齒輪，去除因為磨損產生的空隙，再把它裝回去，掛鐘就又能走了。

那時候，我姥姥要一個人照顧我們姊妹六個人，為了能夠和家里有個照應，我報考了我們本地的哈爾濱工業(yè)大學，先是選擇了精密儀器系，后來改考進化工系。在化工系念了一年多，學校院系調整，我當時分到了數理系主攻力學。到大三時，學校成立導彈工程系，有個專業(yè)叫做“飛行器結構力學與強度計算”，需要學習力學的學生，于是我被調到導彈工程系，從那時開始學飛機、導彈的強度計算，學結構。畢業(yè)后，我先去了國防部第五研究院強度研究所，又輾轉進入了總體設計部。

記者：您走上航天之路的過程比其他人更要曲折。您認為經歷過生活打磨的性格是否更適合做科研？

劉竹生：年輕的時候，多吃點苦，多受點挫折，我想對后來投身航天是有益無害的。我們進行科研活動時，經常遇到久攻不克的難題，而且，我們現(xiàn)在實行責任制，做每一步實驗和工作都要記錄在案，什么時候都可以追溯得到，這樣的雙重壓力令有些人知難而退。

苦難有助于磨練人的意志力，在工作中，尤其在困難重重的航天領域，強大的意志力和堅強的內心特別重要。另外還要勇于承擔責任，遇到困難不是想著退縮不干了，而是要迎難而上，攻克難題。

前國務院總理朱镕基視察工作，與劉竹生親切握手

痛并快樂著，苦中作樂二三事

記者：提到攻克難題，您印象最深的攻關是哪一次？

劉竹生：那大概是1985年，我國的“長征”系列火箭剛剛進入國際市場，那時候我國運載火箭的發(fā)射能力還比較弱，無法發(fā)射別的國家的第二代通信衛(wèi)星。為了適應國際市場的需要，我們必須在運載能力上有所提高才行。在提高火箭運載能力這個問題上，研制團隊一開始想到的是串聯(lián)，把火箭做長，增加級數，但隨之而來的一個問題是，如果做得過長，而直徑不變，那么相對地，箭身將變細。火箭一旦飛起來，受到空氣阻力的影響，過細的箭身容易彎曲，彎曲程度有時呈C型，有時呈S型，這種現(xiàn)象稱為“動力耦合”，火箭容易因為自身彎曲而造成飛行軌跡的偏差。所以，在發(fā)動機數量固定的情況下，若要提高運載能力，依靠串聯(lián)是不夠的，于是研制團隊想到了并聯(lián)，將多枚火箭捆綁起來發(fā)射，這樣在產生更大的推力的同時，火箭箭身不至于過長，就可以運載更重的航天器上天。這是研制長征二號捆綁運載火箭（長二捆）之初，在技術上遇到過的難題，我們通過換一種思路，將其解決了。

在長二捆火箭總體設計任務接近尾聲之時，我本來計劃坐火車前往發(fā)射場，而就在站臺上，領導突然通知我說，你先別去發(fā)射場了，來負責解決一下整流罩分離的問題吧。當時我可算是臨危受命，在即將登上火車的時候，又被叫回辦公室。長二捆火箭攜帶的衛(wèi)星由整流罩包裹，這個罩直徑是4.2米，當沖出大氣層進入太空，就要脫離箭體，進行拋罩。然而，在實驗過程中，現(xiàn)有的整流罩只是裂開一下，劇烈晃動后很快又合上，反復幾次都是如此。我們一項一項排查原因，除了參考數據計算有所偏差外，整流罩復雜的分離結構也是導致拋罩失敗的一個關鍵因素。當時時間已經很緊迫，火箭馬上就要送到發(fā)射場了。我們必須把整流罩的問題搞定，讓這個沉重的笨家伙能夠在進入太空后順利脫離火箭，減輕火箭的自重。

當時我們與國外簽署了合同，長二捆必須按時立在發(fā)射臺上。發(fā)射場的領導不斷打來電話催，我們這邊也為了改造方案茶不思飯不想，我的牙床當時都急腫了。有一天半夜，我在半睡半醒間靈感突現(xiàn)，如果在整流罩裂開的同時，即刻用一個零件將它控制住，不讓它來回晃動，這樣就可以讓其順利脫離了！我顧不上當時已是兩三點鐘的深夜，叫醒同事，跟他簡單闡述了我的方案，我們在細節(jié)上商量妥當后，連夜趕出草圖，天一亮，就將圖紙送到工廠，工廠快馬加鞭地趕制，一兩天后，新的整流罩分離系統(tǒng)就生產出來了。經過再三小心謹慎的實驗，均拋罩成功。一切妥當后，我和同事、工人師傅們趕到現(xiàn)場，改裝了整流罩，換上新的裝備，終于保證長二捆準時發(fā)射，發(fā)射過程中，整流罩也順利分離。那一刻，我懸著的心終于落下來了。那是整個長二捆研制過程中遇到的最艱難的、最緊急的一個難關。

記者：這真是一次有驚無險的經歷。在航天科研和火箭研制中，都是高科技，應用的方法和設備都是高精尖的。那么在您印象中，有哪一次是您覺得用特別“土”但是又很巧妙的方式解決問題的？

劉竹生：有一次，我們與美國合作發(fā)射衛(wèi)星，幾個美國專家在裝卸衛(wèi)星零件的過程中，不慎將一個螺釘掉到了整流罩的錐形內部。美國專家用各種專用工具伸進整流罩，無論如何都夠不出螺釘。當時已經進入發(fā)射倒計時了，美國專家們急得滿頭大汗，只能向我們通報。我們說，讓我們來試試吧。于是，總裝車間的工人師傅們找了一根竹竿，一頭用線裹住一塊白膠布，有粘性的一面沖外，就像小孩兒粘樹上的知了似的，一伸進整流罩，就將螺釘粘出來了，簡直是不費灰之力。美國人都看傻了，連連豎起大拇指，對我們師傅的聰敏機智交口稱贊?；鸺且粋€技術含量很高的東西，但真正碰上這種小問題，并不一定需要用技術含量很高的辦法解決，有時候弄復雜了反而什么也做不出來。在條件有限的情況下，我們解決問題才是首要的，用什么方法是次要的。

劉竹生為我社簽名留念

注 整流罩：整流罩以“解鎖-翻轉-分離”方式進行拋罩。在橫向上整流罩與二子級通過12個橫向爆炸螺栓聯(lián)接，在縱向上兩半整流罩是由一根導爆索和4個縱向爆炸螺栓聯(lián)接。在拋罩時，12個橫向爆炸螺栓和4個縱向爆炸螺栓首先解爆，然后縱向導爆索解爆，安裝在二子級前端框上的分離彈簧將兩半整流罩推開分離。兩個整流罩半罩圍繞著二子級前端框上的鉸鏈翻轉，隨著火箭加速上升整流罩分離下落。

劉竹生寄情于藍天花草間

文理互通，懂點藝術有助于設計出更好看耐用的火箭

記者：法國大型飛機制造公司達索的創(chuàng)始人馬塞爾·達索曾說過這樣一句話，“凡是看起來漂亮的飛機，就是好飛機”。在您看來，事實是這樣嗎？

劉竹生：真的是這樣！我們搞火箭也是如此。有時候一看設計圖紙，我們就知道這個火箭將來“有沒有出息”。

曾經有過這樣有趣的例子，新來的一些同事不太喜歡美術，對客觀事物的美丑說不太清楚。他們設計出來的東西，在有些資歷深的專家眼里就特難看，不太順眼。結果，在研發(fā)過程中，這個東西不是特別笨重，就是特別難加工。大到整個火箭，小到某個零部件，外形設計存在著什么樣的規(guī)律，這我說不出，但是如果做火箭總體設計，我覺得最好懂點美術，具備一定的藝術鑒賞能力，對工作是如虎添翼的。

記者：聽說您對美術興趣濃厚。那您喜歡的是哪種繪畫風格呢？

劉竹生：我更喜歡西方的油畫，并關注畫面的構圖，那是符合幾何學原理的，它不像中國畫，是寫意而抽象的，無幾何規(guī)律可循。西方的現(xiàn)實主義畫作也是符合透視學原理的。比如，一幅人物肖像畫，若在畫面的中間畫一條線，那么畫中人必定有一只眼睛位于這條線上，如果不這樣，這幅畫怎么看都會有一點別扭。

劉竹生與家人其樂融融

從“搞導彈”到發(fā)火箭，心系航天從未改變

記者：您的辦公室內懸掛了一幅出自孩子之筆的航天漫畫。您認為，如何提高孩子們對航天的積極性呢？

劉竹生：我們航天的隊伍一定要持續(xù)地注入新鮮血液，保持活力，這樣才能不斷創(chuàng)新、取得新的突破和成就。在與孩子們的交流中我發(fā)現(xiàn)，很多小孩子對航天本身很感興趣，但是由于他們的課業(yè)太重，課余沒有經力多了解航天。所以，如果真要培養(yǎng)小孩子對航天領域的熱愛和認知，學校應該適當給小孩子減負，給他們時間做感興趣的事。我在與孩子們的任何交流活動中，哪怕有一個小孩子對航天感興趣，日后真的投身航天事業(yè)，我就很欣慰了。

記者：改革開放之初，那時候社會上的人都說“搞導彈，不如賣茶葉蛋”，但即使是這樣的，很多人還是堅持下來，成就了我國了不起的航天事業(yè)。您在航天領域浸淫多年，您的動力又是什么呢？

劉竹生：我覺得這一生，有三個夢想在支撐著我。小時候我就喜歡嫦娥奔月的神話故事，感到很神秘又很美好，這就是我的飛天夢。真正進入航天領域后，我發(fā)現(xiàn)它的迷人之處在于，這是一個不斷產生新事物的行業(yè)，每天的工作督促著一代代航天人們不斷地發(fā)現(xiàn)新的問題、探索解決方案、開拓創(chuàng)新思路，這就是我的航天夢。工作的時間越久，愈發(fā)意識到航天跟國家安全息息相關，一個國家強不強大，跟航天事業(yè)的發(fā)展程度有著密不可分的聯(lián)系，這就是我的強國夢?，F(xiàn)在我國各行各業(yè)蒸蒸日上，我們的航天領域更要百尺竿頭更進一步。在大運載能力的火箭的研制、運載火箭的回收和重復使用方面，我們還需要下大力，向國際水平看齊。我曾看到電視上記者做街頭采訪，問老百姓們最關心什么事，有的人說住房問題，有的人說空氣治理問題，有的人說更關注反腐倡廉。如果采訪到我，我會告訴記者，我真正關心的，是我們國家什么時候能夠變成一個真正的航天大國、航天強國。我干這一輩子，心中最為牽掛的就是這么一件事。

后記

在采訪過程中，劉竹生院士不斷舉出活靈活現(xiàn)的例子，為采訪帶來無限的樂趣。整潔寬敞的辦公室內，陽光投灑下一片一片斑駁的剪影，那些曾經歷盡千辛萬苦難以攻克的航天難題，由劉竹生院士口中講出，經過歲月的洗滌，褪去了當時的種種痛苦與辛酸，留下的唯有一次又一次閃閃發(fā)亮的成就。我們衷心地希望，我國的航天事業(yè)能趁著現(xiàn)在的大好時機，更上一層樓。