張梅 郭莉
2016年6月25日,我國新一代中型運(yùn)載火箭長征七號(hào)在海南衛(wèi)星發(fā)射中心成功首飛。長征七號(hào)運(yùn)載火箭首次發(fā)射圓滿成功,標(biāo)志著我國載人航天工程空間實(shí)驗(yàn)室任務(wù)順利開啟。
在此次“首飛”任務(wù)中,由西安航天動(dòng)力試驗(yàn)技術(shù)研究所(中國航天科技集團(tuán)第六研究院165所)研制試驗(yàn)的液氧煤油高壓補(bǔ)燃發(fā)動(dòng)機(jī)作為“新動(dòng)力”,表現(xiàn)完美,推舉長征七號(hào)火箭順利飛天。
“新動(dòng)力”的成功,源于陜西科技的實(shí)力與擔(dān)當(dāng)。
直面挑戰(zhàn)。攻堅(jiān)克難
發(fā)展航天,動(dòng)力先行。我國長征系列運(yùn)載火箭雖已取得舉世矚目的成績,但現(xiàn)有的航天液體動(dòng)力已經(jīng)不能滿足未來航天技術(shù)發(fā)展的需求。為了大力提升我國空間技術(shù)水平,就必須解決大推力運(yùn)載工具的問題。因此,研制新一代綠色環(huán)保、高可靠液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)就顯得格外迫切。
作為我國液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)權(quán)威的研究試驗(yàn)單位,165所面向國家戰(zhàn)略,緊追國際前沿,早在上世紀(jì)九十年代就加入研制新一代液氧煤油高壓補(bǔ)燃火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的行列。
發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)是發(fā)動(dòng)機(jī)研制三大環(huán)節(jié)之一,在發(fā)動(dòng)機(jī)研制過程中發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用??蒲腥藛T通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況、各種狀態(tài)的性能、可靠性地面和高空模擬試驗(yàn),得到全面精準(zhǔn)的發(fā)動(dòng)機(jī)工作參數(shù),為發(fā)動(dòng)機(jī)研制“一錘定音”.并為定型發(fā)動(dòng)機(jī)能否交付并參與總裝發(fā)射,發(fā)放合格通行證。發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)也被稱為發(fā)動(dòng)機(jī)研制的“顯示終端”。
上世紀(jì)九十年代末,165所開始在改造完成的試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行液氧煤油高壓補(bǔ)燃發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵零部件聯(lián)試和半系統(tǒng)試驗(yàn)。研制試驗(yàn)初期,失敗與挫折如影相隨。其中,發(fā)動(dòng)機(jī)的整機(jī)啟動(dòng)試驗(yàn),讓研發(fā)團(tuán)隊(duì)久攻不克。為了找到啟動(dòng)問題的癥結(jié),攻關(guān)團(tuán)隊(duì)千方百計(jì)收集資料,利用數(shù)字反復(fù)模擬啟動(dòng)失敗和爆炸的過程,才找到了啟動(dòng)問題的根源,并經(jīng)過多次調(diào)整、實(shí)驗(yàn),最終選定了最理想的啟動(dòng)方案和程序。
液氧煤油高壓補(bǔ)燃發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)難關(guān)的攻克,為后續(xù)發(fā)動(dòng)機(jī)研制的順利進(jìn)行奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
享受難題。邁向成功
發(fā)動(dòng)機(jī)被稱為火箭的心臟,也是大推力火箭研制的最大瓶頸。其中,作為發(fā)動(dòng)機(jī)研制基本保障條件和基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)建設(shè),更成為關(guān)鍵中的關(guān)鍵。隨著液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)研制進(jìn)程的推進(jìn),加快建設(shè)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)新型試驗(yàn)臺(tái)建設(shè)成為一項(xiàng)迫在眉睫的任務(wù)。
在建設(shè)試驗(yàn)臺(tái)初期,突然發(fā)生的地質(zhì)病害為建設(shè)帶來了重重壓力。在經(jīng)過包括三位地質(zhì)專業(yè)的科學(xué)院、工程院院士在內(nèi)的各方面專家的評(píng)審后,165所建設(shè)者們晝夜奮戰(zhàn),克服重重困難治理地質(zhì)病害,為試驗(yàn)臺(tái)建設(shè)鋪平了道路。
如果說試驗(yàn)區(qū)的土建工程是整個(gè)試驗(yàn)區(qū)載體的話,那么系統(tǒng)設(shè)計(jì)則是試驗(yàn)區(qū)的內(nèi)核。能否把液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)區(qū)建成具有國際先進(jìn)水平的試驗(yàn)區(qū),系統(tǒng)設(shè)計(jì)至關(guān)重要。從新試驗(yàn)臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目啟動(dòng)那天起,165所就組建了老中青三結(jié)合的專家課題組,向攻克試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重重難關(guān)發(fā)起了沖擊。
擺在設(shè)計(jì)人員面前的困難是可想而知的。數(shù)十個(gè)大系統(tǒng),數(shù)百個(gè)分系統(tǒng),數(shù)千張圖紙的設(shè)計(jì)畫圖,數(shù)萬臺(tái)次的儀器設(shè)備的選型,都需要設(shè)計(jì)師系統(tǒng)來組織、參與或把關(guān)。然而這一切,對(duì)165所的科研人員來說,卻幾乎成了一種“享受”。他們廢寢忘食,勇克難關(guān),僅用了一年半時(shí)間就建成一座亞洲第一的試驗(yàn)臺(tái)。在國際航天界,建設(shè)一座500噸推力的發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)至少需要兩年。
2005年1月5目,液氧煤油高壓補(bǔ)燃發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)區(qū)新型發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)考臺(tái)試驗(yàn)獲得成功。經(jīng)過之后百余次正式試驗(yàn)的驗(yàn)證,這座亞洲第一試驗(yàn)臺(tái)的總體設(shè)計(jì)、試驗(yàn)?zāi)芰Φ戎笜?biāo)均達(dá)到了國際先進(jìn)水平,為我國新一代大推力運(yùn)載火箭液氧煤油高壓補(bǔ)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的研制作出了突出貢獻(xiàn)。
創(chuàng)新不竭,攬夢九天
在攀登科學(xué)的高峰中,唯有創(chuàng)新才能不斷前行。在發(fā)動(dòng)機(jī)研制試驗(yàn)中,165所的科研人員踏上創(chuàng)新之路。不斷取得一項(xiàng)項(xiàng)新的突破。
近年來,隨著長征六號(hào)、長征七號(hào)運(yùn)載火箭的首飛交付,兩種型號(hào)的液氧煤油高壓補(bǔ)燃發(fā)動(dòng)機(jī)工藝檢定試驗(yàn)任務(wù)異常艱巨。每一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)交付總體之前,165所對(duì)其都要進(jìn)行工藝檢定試驗(yàn),檢驗(yàn)并確保發(fā)動(dòng)機(jī)的工作可靠,為發(fā)動(dòng)機(jī)最終參加飛行,頒發(fā)“飛天通行證”。
為此,165所研制試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)針對(duì)工藝試驗(yàn)的特點(diǎn),開展了試驗(yàn)流程優(yōu)化及關(guān)鍵過程控制,試驗(yàn)過程質(zhì)量控制的覆蓋性、有效性進(jìn)一步增強(qiáng),整體提升了液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)工藝檢定試車的管理水平,保障了工藝檢定試車的圓滿完成,為交付的發(fā)動(dòng)機(jī)提供了數(shù)字寫實(shí)體檢報(bào)告。
作為我國新建設(shè)的第四個(gè)大型衛(wèi)星發(fā)射場——海南文昌航天發(fā)射場在本次長征七號(hào)火箭發(fā)射中扮演了重要角色。165所承擔(dān)了海南文昌航天發(fā)射場氮?dú)夤┡錃庀到y(tǒng)、煤油加注系統(tǒng)、真空低溫閥門、污水處理站等項(xiàng)目,建設(shè)者們憑著嚴(yán)細(xì)慎實(shí)、精益求精的工作作風(fēng),攻克了一道道難關(guān),啃下了一塊塊硬骨頭。長征七號(hào)一飛沖天的壯舉,完美展示了165所研制建設(shè)的地面設(shè)施、設(shè)備的先進(jìn)性和安全可靠性。
對(duì)165所而言,長征七號(hào)首飛成功不僅是對(duì)他們實(shí)力與擔(dān)當(dāng)?shù)臋z閱。更是實(shí)現(xiàn)“航天夢”的一個(gè)新起點(diǎn)。正如165所黨委書記兼所長、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)專家羅維民所言:165所將繼續(xù)團(tuán)結(jié)協(xié)作、攻堅(jiān)克難,為實(shí)現(xiàn)中華民族一個(gè)又一個(gè)飛天之夢,譜寫新的篇章,創(chuàng)造新的輝煌。