文/姚天宇

八年磨一箭開啟新長征

文/姚天宇

長征七號(hào)作為我國載人空閘站建設(shè)的“專車”是我國載人航天工程第二步第二階段至關(guān)重要的一環(huán)。

所有關(guān)注中國航天的人，都在等待這一刻的到來。一個(gè)箭體總長53.1米，芯級(jí)直徑3.35米，起飛重量597噸，近地軌道運(yùn)載能力13.5噸的“大家伙”——長征七號(hào)運(yùn)載火箭，從南海之濱呼嘯而起，如勇士一般刺入太空。

歷時(shí)8年研制，我國新一代運(yùn)載火箭“家族”中第一枚中型運(yùn)載火箭，終于在汗水和淚水的澆灌中“開花”，撬開了中國航天一個(gè)嶄新的時(shí)代。

創(chuàng)新，向太空再邁一步

雖然我國有50余年的火箭研制經(jīng)驗(yàn)，但長征七號(hào)火箭還是要“站在巨人的肩膀上”，“向著太空再邁一步”。

長七火箭的創(chuàng)新要從它的名字說起?！伴L征七號(hào)”并不是這型火箭的原名。6年前，它叫“長二F換”。

在我國首枚新一代中型運(yùn)載火箭立項(xiàng)論證時(shí)，研制者們計(jì)劃對(duì)運(yùn)送載人飛船上天的長征二號(hào)F火箭箭體進(jìn)行改造。只更換發(fā)動(dòng)機(jī)，讓它擁有更大的推力就可以了。可設(shè)計(jì)師們?cè)谡撟C中發(fā)現(xiàn)，火箭更換發(fā)動(dòng)機(jī)，引發(fā)的將是“連鎖反應(yīng)”——火箭其他系統(tǒng)的狀態(tài)都會(huì)發(fā)生徹底改變。

同時(shí)，另一重維度的思考擺在了研制者們面前。長征五號(hào)火箭研制規(guī)劃在論證之初，分為大、中、小三型，其中中型與“長二F換”存在技術(shù)和用途的重疊。而長征“家族”要實(shí)現(xiàn)長遠(yuǎn)發(fā)展，就必須“化繁為簡”。最終，我國決定研制一種新型中型火箭，綜合長征二號(hào)F火箭的成熟技術(shù)，同時(shí)運(yùn)用長征五號(hào)火箭的新技術(shù)。

長七火箭總體主任設(shè)計(jì)師馬忠輝說，從理論上講，我國新一代首枚中型運(yùn)載火箭需要有一個(gè)全新的定義，“甚至是它的名字”。

2010年6月，“長二F換”被創(chuàng)新性地更名為“長征七號(hào)”，標(biāo)志著我國新一代運(yùn)載火箭“家族”又一名新成員的到來。長七火箭從基礎(chǔ)技術(shù)著手開始研制，這在某種程度上也為研制者們提供了天然的創(chuàng)新條件和暢想空間。

火箭的構(gòu)型變化和運(yùn)載能力的提高決定了火箭整體布局的創(chuàng)新。長七火箭副總指揮張濤介紹，自長七火箭立項(xiàng)以來，研制團(tuán)隊(duì)先后完成了11項(xiàng)重大關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。其中，包括箭上力熱環(huán)境技術(shù)條件制定與驗(yàn)證在內(nèi)的多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，在我國都是史無前例。

事實(shí)上，長七火箭的創(chuàng)新不僅僅局限于技術(shù)層面，還彌漫到了研制者的思想意識(shí)領(lǐng)域。

“它是我國第一枚打通三維數(shù)字化設(shè)計(jì)和制造通道的火箭。”長七總指揮王小軍說，火箭從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)都運(yùn)用三維數(shù)字化技術(shù)完成，這好比從“連環(huán)畫”時(shí)代跨越到了“3D電影”時(shí)代，我國運(yùn)載火箭邁入了全生命周期數(shù)字化的大門。

八年，吃“螃蟹”艱苦卓絕

從2008年開始組建獨(dú)立研制隊(duì)伍算起，研制者們用8年的辛勞付出為長七火箭貼上了多個(gè)“第一”的標(biāo)簽：

我國第一枚在天津新一代運(yùn)載火箭產(chǎn)業(yè)化基地組裝生產(chǎn)的火箭；我國第一枚通過海運(yùn)進(jìn)入發(fā)射場(chǎng)的火箭；我國第一枚在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功執(zhí)行發(fā)射任務(wù)的火箭。它的出征，也成為我國實(shí)施載人航天工程空間實(shí)驗(yàn)室任務(wù)的首場(chǎng)攻堅(jiān)戰(zhàn)。

創(chuàng)造歷史的都是先行者。第一個(gè)吃到“螃蟹”的人總要經(jīng)歷艱苦卓絕的時(shí)期。

回首這8年，長七火箭總體副主任設(shè)計(jì)師劉立東說，他和同事基本上都是在“資料堆里的埋頭摸索、確定方案的頭腦風(fēng)暴、試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的殫精竭慮”中度過的。

型號(hào)隊(duì)伍的忙碌，對(duì)應(yīng)的是長七火箭驚人的研制工作量。

據(jù)火箭總設(shè)計(jì)師范瑞祥介紹，僅僅在長七火箭初樣研制階段，研制者們就先后生產(chǎn)出了101個(gè)部段，開展了313項(xiàng)大型地面試驗(yàn)。

除此之外，在近乎完美的理論框架之下，長七火箭的實(shí)際研制進(jìn)程也是難以想象的曲折。

在初樣研制階段，剛一著手工作，設(shè)計(jì)師們就發(fā)現(xiàn)了長七火箭的運(yùn)載能力與技術(shù)指標(biāo)相差較大。究其根源，是火箭自身“超重”，以至于影響了有效載荷托運(yùn)能力的“正常發(fā)揮”。

回首這8年，長七火箭總體副主任設(shè)計(jì)師劉立東說，他和同事基本上都是在“資料堆里的埋頭摸索、確定方案的頭腦風(fēng)暴、試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的殫精竭慮”中度過的。

在為火箭“減肥瘦身”的路上，設(shè)計(jì)師們將“大刀闊斧”與“細(xì)致入微”的思路并舉。以箭體結(jié)構(gòu)減重為例，作為整枚火箭的“脊梁”，這一部分在減重之后大大跌破最初的預(yù)期。

小到螺釘?shù)牟牧线x配，大到方案的推倒重來，設(shè)計(jì)師們?cè)谛阅芎椭亓恐g尋求平衡。每一次改動(dòng)，他們都要頂著巨大的壓力負(fù)重前行。

在減重之后，長七火箭的“鋼筋鐵骨”已經(jīng)不到全箭總重的10%。

長七火箭結(jié)構(gòu)副主任設(shè)計(jì)師陳獻(xiàn)平說，在繁重的工作中，他和同事們享受著這種“痛并快樂著”的感覺?！拔覀?yōu)槿〉玫拿恳粋€(gè)突破感到高興，哪怕突破只是一點(diǎn)點(diǎn)。”

從討論、改進(jìn)、創(chuàng)新再到優(yōu)化，這種無休止的循環(huán)讓長征七號(hào)運(yùn)載火箭的性能得到不斷提升。業(yè)內(nèi)公認(rèn)，它的許多技術(shù)如今已經(jīng)代表了我國運(yùn)載火箭研制的最高水平。

首飛，衣帶漸寬終不悔

如果沒有參與其中，你或許很難感受到一枚新型火箭誕生的艱難。

從2013年9月開始，大約一年多的時(shí)間，1800噸的長七火箭活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)在文昌發(fā)射場(chǎng)拔地而起。

長七火箭副總設(shè)計(jì)師范虹第一次帶隊(duì)來建發(fā)射臺(tái)的時(shí)候，文昌發(fā)射場(chǎng)還是雜草叢生?！鞍l(fā)射平臺(tái)拓荒者們”在這里扛過了“歹毒”的陽光、濕熱的環(huán)境和孤獨(dú)的內(nèi)心煎熬，還要面對(duì)大自然未知因素的侵襲。

長七火箭發(fā)射平臺(tái)主管設(shè)計(jì)師黎定仕曾親眼看到，超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“威馬遜”卷積著沙子襲擊汽車車身，平滑的車身漆面立刻成了磨砂狀；居民的電動(dòng)三輪車被卷到十幾米高的空中，然后被摔得支離破碎。

這場(chǎng)臺(tái)風(fēng)嚴(yán)重破壞了試驗(yàn)隊(duì)工作用的工作梯、升降車以及電源線路……負(fù)責(zé)發(fā)射臺(tái)建設(shè)整體協(xié)調(diào)調(diào)度的祁永兵回憶，他的心似乎也被這場(chǎng)臺(tái)風(fēng)吹得裂開了。

臺(tái)風(fēng)過后，就在發(fā)射場(chǎng)設(shè)備恢復(fù)階段，祁永兵接到家里的電話，他79歲的父親病重住院。試驗(yàn)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)找到祁永兵，勸他回去看看。

“不回去了，走不開啊?！闭f這話時(shí)，執(zhí)拗的祁永兵盡量將情緒保持平靜。因?yàn)樗溃厝?，父親也會(huì)說“火箭比天大”，然后把他“趕”回來。

“衣帶漸寬終不悔?！逼钣辣鴥?nèi)心所感受到的是，與長七火箭有過交集的所有人都在為這發(fā)火箭的成功首飛而拼盡全力，他不是一個(gè)人在戰(zhàn)斗。

當(dāng)長七火箭托著美麗的尾焰踏上征程，研制者們的汗水、淚水在這一刻凝聚。

一切順利，作為我國載人航天工程第二步第二階段至關(guān)重要的一環(huán)，這型火箭將作為我國載人空間站建設(shè)的“專車”，為中國人的“航天夢(mèng)”探索一個(gè)嶄新的未來。

（作者單位：《中國航天報(bào)》）