蘭寧遠

“神箭”千里逐天疆

“保證航天員的安全”是載人航天工程的首要原則，其核心是要確保航天員的生命安全。火箭是飛船進入太空的運輸工具，用最可靠的火箭將航天員安全地送入太空，是運載火箭系統(tǒng)研制者們的鄭重諾言。

中國的火箭統(tǒng)稱“長征”系列，此前主要用來發(fā)射衛(wèi)星。在長征火箭的托舉下，我國先后發(fā)射了近百顆衛(wèi)星，廣泛應用于廣播電視、通信、氣象預報、國土普查、海洋觀測、導航定位、防災減災、遠程教育、農業(yè)生產、環(huán)境監(jiān)測等諸多領域。

1985年10月，中國政府宣布，長征火箭投放國際市場，承攬對外發(fā)射服務。在這之前，長征火箭已成功發(fā)射了19顆國內衛(wèi)星，成功率高達93%。1986年，美國“挑戰(zhàn)者號”航天飛機在發(fā)射過程中發(fā)生爆炸之后，“大力神”火箭、“德爾塔”火箭和歐洲的“阿里安”火箭又相繼發(fā)射失利。一時間，國際上的許多商業(yè)衛(wèi)星不能被及時地送入太空，出現(xiàn)滯留。但這恰恰為剛剛進入國際市場的中國航天提供了難得的機遇。當時，國際通信衛(wèi)星大容量、重型化的趨勢已很明顯，而中國火箭的運載能力有限，只能運載中型衛(wèi)星，難以滿足多數衛(wèi)星發(fā)射的要求。為了及時滿足國際市場的需要，中國運載火箭技術研究院總體部的專家黃作義提出了一個創(chuàng)造性的設想，在長征二號丙火箭的基礎上，將箭體作為芯級，再在芯級周圍捆綁4個助推器，從而把火箭低地球軌道的運載能力從2.5噸提高到9.2噸。這個想法得到了時任中國運載火箭技術研究院院長的王永志的支持，這枚火箭研制成功后，被命名為“長二捆”。1988年，“長二捆”正式立項，1990年7月16日首飛成功。此后幾年，長征火箭型號的系列化研制逐漸走向了成熟，與“阿里安”“德爾塔”“宇宙神”等火箭一起成為世界商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射的主要工具之一。1992年8月14日，“長二捆”為澳大利亞發(fā)射“澳星”獲得成功后，中國航天真正邁出國門、走向了世界。

1992年，載人航天工程啟動時，航空航天工業(yè)部將研制用于發(fā)射飛船的新型運載火箭的任務下達給中國運載火箭技術研究院。擔負起這一重任的正是“長二捆”的研制隊伍。

一般的運載火箭對安全性要求不是很高，可用于載人的火箭，就必須在安全性和可靠性方面有極高的要求。為此，王永志多次來到自己工作了幾十年的中國運載火箭技術研究院，與運載火箭系統(tǒng)的“兩總”商討載人火箭的設計問題。他第一個找到的就是曾經的老搭檔、運載火箭技術研究院副院長王德臣。這時，王德臣剛剛被任命為載人火箭系統(tǒng)的首任總設計師。

1933年出生的王德臣是一位杰出的火箭專家，先后擔任遠程運載火箭、長征二號、長征三號甲、長征二號捆綁式火箭的總設計師，特別是在長二捆運載火箭發(fā)射“澳星”等任務中，發(fā)揮了極為重要的作用。

沒有寒暄，也沒有客套，王德臣便知道了王永志的來意，他開門見山地說：“發(fā)射飛船，‘長二捆的運載能力已經足夠了，但人上天，就意味著火箭不能出問題，萬一有問題也必須把航天員救出來?！?/p>

“總指揮部把上升段的逃逸救生任務也交給火箭系統(tǒng)了。你有什么好主意嗎？”王永志急于知道王德臣的想法。

王德臣像是早就想好了似的，胸有成竹地說：“其實這并不難。只要在‘長二捆的基礎上，增加兩個系統(tǒng)就夠了?！?/p>

“哪兩個系統(tǒng)？”王永志問。

“一，故障檢測系統(tǒng)；二，逃逸救生系統(tǒng)”，王德臣脫口而出，“故障檢測系統(tǒng)可以在火箭待發(fā)段和上升段出現(xiàn)故障時，自行檢測，自行診斷，自動發(fā)出信號；逃逸救生系統(tǒng)能迅速實施自動逃逸或地面控制逃逸，這樣就可以保證航天員的安全。”

王德臣說這番話時，王永志的思路拐了個彎兒，他想起不久前，蘇聯(lián)航天員斯特列洛夫曾經告訴過他的一段往事。

在斯特列洛夫執(zhí)行一次任務的前一天，他的母親似乎有了預感，心里掠過一絲不安，她對兒子說；“明天能請個假，不上天了嗎？”斯特列洛夫安慰母親說：“媽媽，這是國家的任務，哪兒能不去呢？火箭和飛船都很安全，不會有事的，您就放心吧！”第二天，斯特列洛夫按原計劃坐進飛船出征太空。誰也沒有想到，母親的擔憂在發(fā)射的瞬間成了現(xiàn)實?；鸺齽傄稽c火就出現(xiàn)了故障，逃逸救生系統(tǒng)立即啟動，將飛船彈起來，落在了幾公里之外。驚魂未定的斯特列洛夫轉過頭時，發(fā)現(xiàn)火箭已經爆炸，發(fā)射場已是一片火海。

王永志想到這兒，就把這個故事告訴了王德臣。王德臣頓時明白了老朋友心里想說的話，人命關天，不可小視。他笑了笑說：“放心吧，火箭系統(tǒng)一定會保質保量地完成任務?！?/p>

臨別時，王永志轉回身來再次囑咐王德臣，“我們火箭的可靠性必須達到甚至要超過世界上最好的火箭。”

王德臣點點頭，用有力的握手回應了王永志。

不久后，由王永志簽署的工程總體設計要求正式下發(fā)。其中，對載人火箭的可靠性指標是0.97，航天員安全性指標為0.997，并要求逃逸救生系統(tǒng)在故障發(fā)生后的2秒鐘之內必須將航天員帶離危險區(qū)。

科學試驗沒有百分之百，出現(xiàn)問題在所難免?？煽啃灾笜?.97是說，平均發(fā)射100枚火箭，要將故障率降低在3枚以內；航天員安全性指標0.997的意思是，平均發(fā)射1000艘飛船，要將發(fā)生航天員傷亡事故的可能性控制在3次以內。這一標準之高在中國航天史上是空前的，世界上也只有個別型號的火箭才能達到。如果中國的載人火箭能夠研制成功，中國將是繼美國和俄羅斯之后第三個擁有這種火箭的國家。

從1992年9月到1994年4月，是方案論證的階段。按照工程總體的要求，用于載人飛行的火箭將是長征系列中起飛質量最大、長度最長、系統(tǒng)最復雜的火箭。王德臣提出要增加的故障檢測診斷技術和逃逸技術是一項世界級的難題。設計之初，王德臣曾想過走一條捷徑，向俄羅斯的航天同行們咨詢一下，從他們的經驗中獲得一些靈感。但俄羅斯專家的回答卻是，“咨詢可以，但先交100萬美元的咨詢費”。他們甚至斷言，“中國的生產和工藝根本無法達到這些技術要求”。他們還說，“只要中方肯出資，俄方可以直接提供圖紙和產品”。這樣傲慢的合作條件，王德臣想都沒想就斷然拒絕了，他選擇了一條更為艱辛的自力更生、自主研制的道路。

1994年5月，有著豐富型號研制和管理經驗的火箭專家黃春平被任命為載人火箭系統(tǒng)的總指揮。長征火箭對有著豐富研制經驗的黃春平來說并不陌生，但因為要載人，他意識到，這是一項“不能失敗的事業(yè)”。

故障檢測處理系統(tǒng)和逃逸救生系統(tǒng)是載人火箭所獨有的技術。它們一個是火箭的“自我診斷器”，一個是航天員的“生命保護神”。火箭飛行中隨時都會出現(xiàn)故障，故障的種類還多種多樣。判斷火箭故障，就像醫(yī)生診斷病情一樣需要一系列的參數和判斷邏輯，既不能漏也不能誤。漏判了，火箭有可能發(fā)生爆炸，航天員的生命安全也就無法保證；誤判了，導致發(fā)射失敗，損失更是難以估量。美國和俄羅斯都是通過幾十次的試驗才總結出來一套參數。我們怎么辦？也生產很多枚有各種故障的火箭進行試驗？黃春平知道，不僅時間不允許，而且財力也達不到。唯一的辦法，就是走自主創(chuàng)新的設計之路。

國內外發(fā)生的火箭故障無法滿足載人火箭的故障模式，不能提供合理的參數。黃春平和王德臣就帶領劉竹生、荊木春等一批研制人員，自己考慮了300多種火箭故障模式，分析什么情況下出現(xiàn)故障、會出現(xiàn)什么樣的故障，再研究應該采取什么樣的對策。這種區(qū)分并不容易，很難達成共識。向老專家請教，他們的意見也不一致，有的主張多用，有的主張少用。當時，黃春平、王德臣和荊木春滿腦子都是參數和問號。每一個參數既有用的依據，也有不用的理由，究竟用哪一個？這樣的難題常常使他們徹夜難眠。4年時間過去了，經過反復分析比較，綜合各種意見后，荊木春確定選用包括火箭綜合性能如飛行姿態(tài)、加速度以及火箭各級之間分離等大量參數，總結出了發(fā)生概率最高的11種故障，并進行了上萬次的飛行仿真試驗，最終確定了合理的判據。思路理清了，解決起來倒相對容易得多了。不久，荊木春他們就有效地解決了“該逃時不逃”和“不該逃時誤逃”的技術難題，實現(xiàn)了可靠逃逸。

盡管火箭的可靠性達到了97%，但仍存在3%的危險，對待這個問題，火箭的設計者必須要保證箭上的逃逸系統(tǒng)在點火前15分鐘起就開始待命，保證可以隨時執(zhí)行命令。逃逸救生系統(tǒng)的逃逸塔在飛船的頂部，從遠處看像是火箭上安裝的一枚避雷針。火箭起飛前1800秒到起飛后一段時間，萬一火箭發(fā)生故障，逃逸系統(tǒng)的固體發(fā)動機將按照指令點火，迅速將飛船返回艙和軌道艙一起帶離危險區(qū)，當到達安全位置時，飛船返回艙再與逃逸飛行器分離，返回地面。

如果火箭正常的話，在抵達39公里的高空時，就要拋掉逃逸塔。否則，一旦逃逸塔未能拋掉，飛船就不能準確入軌，發(fā)射任務也會失敗。因此，逃逸塔的適時分離和緊急啟用，是火箭出現(xiàn)故障或者正常飛行時都不可或缺的動作。前者失誤，危及飛船入軌；后者失誤，則會危及航天員的生命。因此，對運載火箭系統(tǒng)的研制人員來說，不管火箭飛行是否正常，逃逸系統(tǒng)都不能出任何問題，只能是100%成功。

工程立項初期，研制人員曾想過參考借鑒國外的技術，而出于保密方面的原因，有關飛船逃逸系統(tǒng)的技術材料公開得很少。有中國專家去俄羅斯訪問時，想參觀一下他們的飛船，看看人家的逃逸系統(tǒng)究竟是個什么樣子，卻被委婉地拒絕了。研制人員沒有死心，又想出一個辦法，花錢從國外買一套飛船的逃逸系統(tǒng)，作為研究設計的參考。幾經談判后，俄羅斯同意以80萬美元的價格賣給中國一個逃逸系統(tǒng)發(fā)動機的外殼。外殼運回研究院，滿心歡喜的研制人員紛紛圍攏過來，迫不及待地打開包裝，可眼前的一切讓他們如同被一盆冷水澆在頭頂一樣，失望到了極點。80萬美元買回來的竟是30年前“聯(lián)盟號”飛船的逃逸發(fā)動機的外殼，技術過時不說，里面還什么東西都沒有。黃春平和王德臣有些哭笑不得，依靠外援的路子徹底被堵死，他們唯一的選擇只有自力更生，背水一戰(zhàn)。

那時，研制人員所知道的有關飛船逃逸系統(tǒng)的資料，只有在一本畫報上看到的國外飛船逃逸系統(tǒng)的照片。就是從這張照片開始，他們慢慢地摸索著走進了這個領域?？墒?，逃逸系統(tǒng)不僅技術新、難點多、協(xié)調關系復雜，光是需要進行攻關的關鍵技術就有十多項?；鸺收夏Ｊ?、故障判別準則、縱向解鎖技術、整流罩上下支承機構、柵格翼阻尼器技術及柵格翼加工工藝等都有很大的難度。

為了突破這些技術，在黃春平和王德臣的帶領下，研制人員采取并行工程方法和交叉作業(yè)“合二為一”的做法，1994年之內，先是完成了逃逸系統(tǒng)飛行器的模裝、活動發(fā)射平臺的縮比模型生產和三余度伺服機構等55項關鍵技術攻關，通過了總體及分系統(tǒng)的方案論證。由于航天部第四研究院曾提前開展了對飛船逃逸系統(tǒng)的研究，研制載人飛船逃逸系統(tǒng)固體發(fā)動機的任務就落在了他們肩上。

逃逸塔是個新事物，像王德臣這樣搞了大半輩子火箭的研制者們都沒有見過它的廬山真面目，更不要說了解它的構造和材料了。但盡管這樣，他們還是勇敢地開始了艱難的探索。

逃逸塔最難的技術在于逃逸發(fā)動機的設計。逃逸發(fā)動機怎么工作，設計成什么結構，用什么材料，怎么推進……這些問題困擾著中國航天動力技術研究院逃逸系統(tǒng)總指揮王士寶和總設計師陳立學。

逃逸發(fā)動機結構特殊，可靠性要求高，技術難度大，是載人工程關鍵技術之一。按照載人火箭的設計要求，逃逸塔安裝在飛船的頂部，這就決定了逃逸發(fā)動機的特殊結構。普通的發(fā)動機一般都是后置噴管，依靠尾部噴射的巨大力量，推動飛行器前進。而逃逸發(fā)動機卻是前置噴管，20個不同類型、不同用途的噴管與發(fā)動機軸線分別成30°、20°夾角，這樣的設計在國內是沒有先例的。同樣，逃逸塔要在發(fā)生故障的瞬間迅速啟動、快速飛離，這對逃逸發(fā)動機的總體設計帶來很高的技術難度。同樣，在推進劑的選擇、燃燒室的設計、裝藥設計、工藝設計、機加精度、絕熱結構等方面，也都有特殊苛刻的要求。

困難像一座高不可攀的大山，擺在了王士寶和陳立學的面前，但為了航天員的安全，再難、再險也不能退縮。在王士寶、陳立學的帶領下，設計人員夜以繼日地對國外逃逸火箭技術進行研究，分析逃逸系統(tǒng)固體發(fā)動機設計上的獨特性，并結合我國的技術加緊研制。固體燃料火箭發(fā)動機室主任設計師劉霓生和同事們頑強攻關，用了兩年時間就設計出了逃逸發(fā)動機的總體技術方案——采用前置噴管的特殊結構、使用復合固體推進劑做燃料。因為是第一次，這個方案行不行，誰也說不清。發(fā)動機生產出來后，王士寶和陳立學決定安排一次熱試車來檢驗一下。

1995年4月19日，王士寶、陳立學和劉霓生鉆進了秦嶺深處，進行逃逸系統(tǒng)發(fā)動機的第一次熱試車。發(fā)動機點火后，烈焰升騰、轟鳴如雷，寂靜的山谷被撼動了。然而，時間僅僅過了1.6秒，3000多度的高溫就把4個前置噴管的彎管全部燒穿了，幾分鐘后，整個發(fā)動機的軀殼便被徹底熏黑，四射的火焰將試車臺燒成一片火海，試車失敗了。

雖說科學試驗沒有百分之百的成功，失敗了也不要緊，可以從頭再來，但有一個事實卻讓王士寶他們不得不面對，此時，距離上級要求的逃逸發(fā)動機進入正樣研制的時間只剩下不到5個月了。中國航天動力技術研究院連夜召開故障分析會，臨時成立10多個工藝技術攻關小組，從設計、材料、工藝、技術等方面多管齊下，爭取在100天內攻下難關。

一場“百日攻關戰(zhàn)”在古都西安悄然打響。

查找問題首先從被燒壞的主發(fā)動機軀殼開始。這個軀殼的內殼體是個異形面，燃氣流場復雜，工作環(huán)境苛刻，特別是絕熱層的成型工藝非常困難，成為攻關的重點。負責這項工作的工藝員王慶利是王士寶的女兒，這時恰好懷有身孕。但用于隔熱層的復合材料是有毒的，加上工作環(huán)境惡劣，年輕力壯的工人干久了都會感到不適。在這樣一個關鍵時刻，王士寶雖身為總指揮，但卻無法讓女兒退出戰(zhàn)場，他唯一能做的就是加班時帶上幾個蘋果，悄悄地交給女兒，叮囑一句，“水果能除毒”。

就是這樣，王士寶、陳立學帶領攻關組的成員遴選了上百種材料，做了上千次試驗，測試了上萬個數據，終于在規(guī)定的時間里找到了新的絕熱材料和成型工藝。

4個月后，重新生產的逃逸發(fā)動機矗立在了試車臺上。王士寶生怕出現(xiàn)什么閃失，壓力比第一次還要大。按照設計要求，發(fā)動機在試車臺上至少要堅持3.2秒才算合格。點火后，時間每一秒都過得特別漫長，3.2秒過后，發(fā)動機軀殼經受住了考驗。王士寶剛要松口氣時，檢查人員卻報來一個讓他再次緊張起來的消息。發(fā)動機軀殼雖然合格了，但高壓高溫的燃氣卻在噴管內部轉了150度的彎，對噴管造成嚴重燒蝕，露出了包裹著的金屬。如果這個問題不解決，發(fā)動機的可靠性就無從談起。

王士寶和陳立學再次帶領大家在這場攻堅戰(zhàn)中沖鋒陷陣，目標直指絕熱材料。承擔此項任務的航天四院43所試驗了多種絕熱材料，直到找出最合適的材料。之后，他們又在發(fā)動機的噴管里安裝了新的絕熱套，進一步完善了工藝。

1997年4月下旬，逃逸發(fā)動機進行第三次試車。點火后3.2秒，烈焰之下的發(fā)動機一切正常，絕熱層也沒有出現(xiàn)絲毫問題。試車成功了！發(fā)動機的震動剛剛停下來，陳立學就跑到試車臺前，撲在發(fā)燙的發(fā)動機上面，一遍遍地撫摸著，一行老淚噴涌而出，對已經奮戰(zhàn)了幾百個日日夜夜的設計人員們大聲喊道：“發(fā)動機不熱，我們成功了！”

不久后，俄羅斯的專家來航天四院講學，看到這臺逃逸發(fā)動機后驚訝地說：“真沒想到你們的發(fā)動機質量這么好，竟然比我們的水平還要高?！?/p>

除了發(fā)動機之外，整個逃逸系統(tǒng)的結構生產都很復雜。故障模式及其數據仿真、整流罩、柵格翼成為當時攻關的瓶頸。

火箭發(fā)射時的振動與空氣摩擦生成的熱量，大氣中的塵埃或飛行的鳥類等障礙物，都會給衛(wèi)星或者飛船帶來致命的傷害，所以，需要有一種外包裝來保護，這種外包裝就是整流罩。整流罩由兩瓣組成，合攏后形成一個頭部是鈍圓的圓柱體，將衛(wèi)星或飛船包裹在里面，安裝在火箭的頂端。飛船的整流罩和衛(wèi)星的整流罩有著明顯的不同，既要具備衛(wèi)星整流罩的功能，還要成為逃逸系統(tǒng)的承載結構，也就是說，這個外包裝還得承重。因此，它的雙重功能決定了設計難度異乎尋常，許多部件的設計和加工都成為難啃的硬骨頭。在總設計師王德臣、副總設計師張慶偉的帶領下，以年輕人為主體的研制人員開始了艱難的探索。

1996年，第一個整流罩生產出來時，竟然超重了900多公斤。這就意味著，一旦火箭遇到緊急情況需要啟動逃逸時，這么重的整流罩會讓逃逸系統(tǒng)無法啟動。解決這個問題的唯一辦法就是給整流罩“減肥”?？扇绻麥p重，從零件生產、材料供應到工裝的更改都需要大量的時間。然而，牽一發(fā)動全身，后續(xù)的試驗計劃早已排定，時間又拖延不得。怎么辦？

兩次火箭發(fā)動機試驗失敗的畫面浮現(xiàn)在黃春平的眼前，心里不禁掠過一絲寒意，他和兩總班子毫無爭議地拍了板，調整計劃，重新設計。

火箭研究院總體設計部的年輕科研人員接下了這個任務后，決定采用兩種對策，一是深入查找“超重”的原因，通過設計進行減重。為此，他們對整流罩全身一步步地搜索，檢查到底是哪個環(huán)節(jié)存在問題，然后由總體提出條件，相關部室重新計算，以滿足逃逸指標；第二個辦法是加強對整流罩的試驗，通過結構進行減重。結構減重的唯一依據只能是建立在詳細而準確的強度分析的基礎上，經過兩個月的分析，總體設計部取得了準確的強度計算結果，拿出了有效的“減肥”方案。但盡管減重見了成效，可整流罩的強度余量還很大。黃春平決定，兩個對策雙管齊下，為整流罩再次減重。這一輪的減重過程中，直到把整流罩的蒙皮減去一定的厚度之后，才完成了400多公斤的減重任務，剩下的分量也將由火箭發(fā)動機來消耗，最終實現(xiàn)“減肥”目標。

對于火箭總裝廠來說，承擔這種結構的整流罩生產，也是開天辟地第一次。看似簡單的殼體卻比飛機艙體結構還要復雜，不少部位的工藝狀態(tài)都不穩(wěn)定，精度要求極高，面對這個必須高質量完成的任務，火箭總裝廠的設計人員和工藝人員在現(xiàn)場集體攻關、反復論證，拿出最佳方案，工人們消化技術、摸索規(guī)律，闖過道道難關，創(chuàng)造了1個月完成3個月任務的紀錄。其中解鎖機構的設計及加工工藝，還彌補了我國在這一領域的技術空白。

在長征二號F火箭的技術攻關中，難度最大的是柵格翼的研制。折疊在整流罩上的4塊柵格翼是逃逸系統(tǒng)的重要結構，也是保證逃逸飛行器穩(wěn)定性的特殊裝置。如同羽毛球一樣，因為羽毛起了穩(wěn)定作用，無論怎么打，落下來都是尾部向下?；鸺w到高空，需要啟動逃逸系統(tǒng)時，必須保證逃逸飛行器的穩(wěn)定性，不能讓航天員在里面翻滾或打轉。所以，設計人員就在整流罩上安裝了4片起到“羽毛”作用的柵格翼?；鸺龁犹右菥壬到y(tǒng)時，柵格翼打開后，可以將逃逸飛行器的氣動力壓心后移，從而實現(xiàn)穩(wěn)定飛行。相反，如果沒有它，逃逸系統(tǒng)就會失去平衡。可以說，柵格翼是決定逃逸能否成功的又一項關鍵因素。

對于僅在圖片上見過柵格翼外形的設計者來說，研制之初根本不知道從哪里下手。為了設計柵格翼，中國運載火箭技術研究院主任設計師肖耘和同事們專門赴俄羅斯莫斯科航空學院學習培訓。在寬敞的俄式古典風格的教室里，金發(fā)碧眼的教授們講解了載人飛船的性能、作用和飛船系統(tǒng)的大致結構，但每當講到最關鍵的技術時，課程就結束了，特別是對控制柵格翼角度的關鍵部件“阻尼器”，更是諱莫如深。“取經”的路被堵死了，火箭系統(tǒng)副總設計師張慶偉曾想從國外直接引進圖紙和技術，但對方開口就要上千萬美元。張慶偉清楚，上千萬美元我們根本出不起，于是決心帶領大家背水一戰(zhàn)，創(chuàng)造奇跡。

肖耘和同事們面臨著兩大難題，一是研制出高可靠性的柵格翼“阻尼器”部件，以控制柵格翼準時打開，并開啟到最佳角度；二是設計出最佳方案并找到最佳的耐熱材料，避免柵格翼被逃逸發(fā)動機3000度的高溫熔化。

蘇聯(lián)在研制發(fā)射“聯(lián)盟號”的火箭時，僅攻克柵格翼阻尼器這道難關就用了5年時間?？晌覀儧]有這么長的時間。于是，肖耘他們不分晝夜，廢寢忘食，經過大量試驗，研制出了自動起爆的阻尼器。同時，火箭系統(tǒng)成立了一個全國性的攻關組，由莊逢甘主持，吸收國內研究機構和大學的專家共同參與設計、出謀劃策。按照莊逢甘的建議，肖耘盡量把柵格翼的位置與逃逸火箭發(fā)動機的噴流錯開，還給柵格翼涂上了新型的防熱材料和防燒蝕材料。

為確保柵格翼的研制萬無一失，除了進行常規(guī)的部件試驗外，張慶偉還在哈爾濱飛機制造廠建立了一套柵格翼展開試驗裝置，模擬各個飛行階段的外部載荷進行展開試驗。在哈爾濱做試驗時正逢寒冬，張慶偉每天和技術人員騎著自行車往返于住地和工廠之間，和兩位老師傅一起設計了專門的焊槍，反復進行試驗，最終取得了成功。

還有，由于柵格翼的每個方格空間都很小，手伸不進去，傳統(tǒng)的手工氬弧焊無法進行焊接，只能采用直流氦弧自動焊的方法。尤其是翼片與邊框厚度差大，不僅焊接困難，而且變形大。針對這個國內航空、機械部門的權威和廠家都感到棘手的難題，火箭總裝廠副總工程師孫忠紹帶領由工藝人員和工人組成的攻關組，在經歷了前期技術準備及縮比件焊接工藝摸索之后，終于突破了自動焊接工藝的關鍵技術，焊接成型了1∶1的柵格翼試驗件，達到了國際水平。

設計上的問題解決后，柵格翼的所有部件全部定型，進入了生產加工階段。柵格翼的加工難度大，工裝復雜，經歷了不銹鋼、鈦合金和鋁合金三種方案的技術攻關后，最終選定了由翼片焊接的鋁合金方案。柵格翼的翼片材料很薄，焊縫數量多，極易產生變形。張慶偉帶領技術人員幾乎跑遍了國內焊接技術領域的所有廠家，才最終選定了加工廠，生產出了符合工程要求的合格產品。

被稱為運載火箭心臟的發(fā)動機系統(tǒng)的研制任務，落在了航空航天工業(yè)部067基地。能不能按時拿出質量可靠的發(fā)動機系統(tǒng)，成為事關這個重大任務能否如期完成的關鍵。

1992年底，067基地的工程技術人員正式投入到載人航天火箭發(fā)動機的研制中。1993年研制工作全面展開后，困難接踵而來。由于火箭系統(tǒng)必須滿足高可靠性要求，發(fā)動機的研制條件更苛刻，要求更高，而可靠性每增長一分，系統(tǒng)的技術要求也會相應提高。承擔設計任務的技術人員翻閱了大量的資料，總結了發(fā)動機在以往生產、試驗和使用方面的經驗，進行了故障模式和影響分析，發(fā)動機總體、推力室、渦輪泵、閥門、火工品等分系統(tǒng)分別提出了各個組合件的設計方案和試驗驗證方案，評審通過后，成為載人火箭發(fā)動機研制的基礎文件。

1993年9月，載人航天發(fā)動機的設計圖紙陸續(xù)到達生產廠家。協(xié)作范圍如此之廣，技術難度如此之高，新技術如此之多，研制周期如此之緊，參考資料又如此缺乏，對生產廠家提出了嚴峻的考驗。但每一家工廠、每一位總師、每一個技術員都有同一份“決不讓宇宙飛船的航程在我們廠誤點”的決心，他們相信，創(chuàng)造來源于技術和知識的儲備；智慧總是在最困難的時候迸發(fā)；成功來源于精益求精的科學態(tài)度。

1994年12月，秦嶺深山升騰起了絢麗的彩虹，載人航天火箭發(fā)動機的第一次試車獲得成功。為保證發(fā)動機的絕對可靠，067基地對發(fā)動機試驗提出了更惡劣、更苛刻的要求，主動加大推力、延長時間，讓試車得以充分考驗，確保萬無一失。為此，他們在試驗臺上，把發(fā)動機的工作時間延長到了比實際飛行多一倍、甚至幾倍，讓每一個零件的耐溫、耐壓、耐磨等性能都能受到更加嚴格的考驗，取得最為準確的數據。正是有了這樣精益求精、主動加壓的工作態(tài)度，1996年9月20日，火箭發(fā)動機高空模擬試車一遍成功，型號研制邁入了新的高度。

1996年是載人火箭初樣研制的關鍵一年。在這一年中，火箭系統(tǒng)取得了突破性的進展：完成了箭體結構靜力試驗件生產并交付試驗；完成了振動箭生產及總裝，上塔開始全箭振動試驗；箭上電氣系統(tǒng)開始綜合試驗；活動發(fā)射平臺通過技術設計評審并投入生產。經過五年的論證、設計和研制后，初具雛形的新型運載火箭被命名為“長征二號F”。

按照工程計劃，長征二號F火箭將在1999年進行首飛，黃春平和王德臣滿懷信心地期待著這一天的到來。然而，他們等來的卻是“噩耗”頻傳——

2月15日，長征三號乙運載火箭發(fā)射國際通信衛(wèi)星，點火起飛后2秒，飛行姿態(tài)出現(xiàn)異常，火箭低頭并偏離發(fā)射方向。22秒后，火箭頭部墜地，撞到離發(fā)射架不到2公里的山坡上，星箭俱毀；8月18日，長征三號運載火箭在發(fā)射中星七號通信衛(wèi)星時，三級發(fā)動機二次點火發(fā)生故障，衛(wèi)星未能進入預定軌道，致使發(fā)射失敗。

這兩次發(fā)射失利使中國航天的國際聲譽受到重創(chuàng)，慘痛的教訓將火箭研究院逼到了“失敗不起”的境地，也給黃春平和王德臣敲響了警鐘。此后很長一段時間里，他們都是沉默寡言，不露一絲笑容，但最終還是從心靈的煎熬中挺了過來。好在長征二號F型火箭還沒有首飛，還有機會讓他們查找不足，強化質量。

航空航天工業(yè)部組織的初樣轉試樣評審即將進行，動員會上，黃春平和王德臣并非杞人憂天地告誡大家，要是火箭存在隱患，盡管目前沒有發(fā)現(xiàn)，但遲早有一天會暴露?；爝^的只是“這次”，卻逃不過“長久”。

在進行電氣系統(tǒng)綜合試驗和匹配試驗、控制系統(tǒng)半實物仿真試驗、電氣系統(tǒng)單機可靠性增長試驗和電磁兼容試驗、箭體結構靜力試驗和全箭振動試驗等大型試驗過程中，從設計、生產到元器件的采購和外協(xié)，無論哪一個環(huán)節(jié)，除了自己嚴把質量關之外，王德臣還請人來“挑毛病”。面對有些同志的不理解，他提醒設計人員說：“只有拿著這個‘雙面放大鏡，才能把隱患消除在萌芽狀態(tài)?！蓖醯鲁嫉倪@一舉措讓準備工作進行了很久。評審結束時，除了逃逸整流罩外，火箭的其他分系統(tǒng)全部通過了評審和復審。

1998年10月，國慶節(jié)還沒有過完，中國運載火箭技術研究院和中國空間技術研究院的試驗隊伍就整裝出發(fā)了。研制中的試驗飛船、火箭整流罩、逃逸塔相繼被運到了酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心。中國航天史上的第一次零高度逃逸救生飛行試驗即將開始。這次試驗是模擬運載火箭在發(fā)射臺上出現(xiàn)故障時的逃逸飛行試驗，也是對新研制的故障檢測和逃逸系統(tǒng)所做的一次全面真實的考核，試驗的成敗直接關系到載人航天工程的總體進度。

火箭整流罩的對接調整、柵格翼安裝、逃逸塔對接以及相應的測試、檢查等工作完成后，王永志來到發(fā)射場和發(fā)射場總指揮張建啟一起主持這次試驗。

10月19日，零高度逃逸救生試驗正式開始?！拔宸昼姕蕚洌　敝笓]員的口令回蕩在空曠的戈壁。

“10、9、8、7……3、2、1，點火！”點火指令下達后，不同于以往任何一次火箭發(fā)射的場面呈現(xiàn)在王永志和參試人員面前。震天動地的轟鳴聲中，火箭逃逸飛行器騰空而起。

“分離發(fā)動機點火！”

“逃逸塔分離！”

“整流罩分離！”

……

幾組發(fā)動機接連啟動，發(fā)動機噴射出耀眼的火焰，在大漠長空中劃出了一道漂亮的煙云，整流罩一雙巨大的柵格翼隨即打開。不一會兒，分離出來的返回艙上空跳出一把引導傘，飛行到1900米的高空時，飛船返回艙與逃逸飛行器分離，鮮艷的大傘像一朵美麗的鮮花在空中綻放，帶著返回艙緩緩降落……

1999年6月，經過長達7年的努力，長征二號F火箭的研制到了瓜熟蒂落的季節(jié)，露出了它的容顏，高58.3米，最大直徑8米，起飛重量480噸，可將8.5噸的有效載荷送入近地軌道。

萬眾一心造神舟

在思考載人航天這艘巨輪怎樣起航時，在總設計師王永志的心目中，關鍵是飛船。的確，在工程的七大系統(tǒng)中，技術最復雜、創(chuàng)新性最強、跨越性最大的非載人飛船系統(tǒng)莫屬。別看與返回式衛(wèi)星相比，載人飛船只是多了“人”，但兩者的構造卻大相徑庭。人類在太空中生活工作直到安全返回地面，要求飛船具有密封的艙體結構、完善的生命保障系統(tǒng)、精準的制導導航與控制技術和比衛(wèi)星更加安全的返回技術。

加加林乘坐的“東方號”是蘇聯(lián)研制的第一艘載人飛船，只能乘坐一名航天員；后來又研制了可以乘坐三人的“上升號”飛船，算作第二代；在此基礎上完善改進的“聯(lián)盟號”飛船就是最新的第三代。著名的“聯(lián)盟T”“聯(lián)盟TM”載人飛船都是“聯(lián)盟號”的改進版。美國的首位航天員謝波德乘坐的“水星號”飛船是美國第一代載人飛船，后來又研制了“雙子星號”和“阿波羅號”登月飛船。美蘇兩國的載人飛船相比，蘇聯(lián)的技術更為成熟和先進。

我國開始研制載人飛船的時候，蘇聯(lián)的“聯(lián)盟TM”飛船剛剛問世不久，王永志把目光對準了這艘世界上最先進的飛船。

由哪個單位承擔飛船的研制，關系到整個航天工業(yè)的生產布局和任務分工。當時，航空航天工業(yè)部所屬的兩家承擔航天器研制的研究院的熱情都很高漲，但意見分歧卻很大。中國空間技術研究院以承擔空間技術研究任務是本分為由，當仁不讓；上海航天局則認為，他們平時研制任務少，可以集中精力來研制飛船。根據這兩家單位的實際情況，航空航天工業(yè)部最終決定，飛船本體的總體設計和總裝工作由空間技術研究院承擔；飛船的各分系統(tǒng)由空間技術研究院和上海航天局共同承擔。

大的原則定下來之后，飛船的13個分系統(tǒng)又進行了更加細致的分工。推進艙和推進、電源及測控通信分系統(tǒng)的主要儀器設備由上海航天局承擔；環(huán)境控制與生命保障和乘員分系統(tǒng)由507所承擔；其他系統(tǒng)由空間技術研究院承擔。

飛船系統(tǒng)研制抓總的任務，落在了中國空間技術研究院。從東方紅一號開始，這個研究院研制發(fā)射了60多顆不同類型的人造衛(wèi)星，形成了返回式遙感衛(wèi)星系列、東方紅通信廣播衛(wèi)星系列、風云氣象衛(wèi)星系列、實踐科學探測與技術衛(wèi)星系列、地球資源衛(wèi)星系列和北斗定位衛(wèi)星系列。

上海航天技術研究院又稱航天八院，我國第一枚探空火箭、風暴一號、長征二號丁、長征四號和長征四號乙運載火箭等，均由他們總負責研制。

1992年，飛船研制的任務下達后，王永志對他的老朋友、中國空間技術研究院院長戚發(fā)軔說：“飛船是整個工程的核心組成部分，難度最大，又沒有基礎和經驗，你們的擔子最重。”戚發(fā)軔是著名的航天專家、空間技術專家、中國工程院院士，自1957年大學畢業(yè)進入航天領域的60多年間，不僅作為主要技術負責人之一參加了“東方紅”系列衛(wèi)星的研制，還親自組織了幾十次的衛(wèi)星發(fā)射任務。這一年，戚發(fā)軔剛剛卸下東方紅三號通信衛(wèi)星總設計師的擔子，說心里話，他割舍不下與他一起櫛風沐雨的衛(wèi)星研制隊伍和正處在輝煌階段的衛(wèi)星事業(yè)。如果離開了心愛的衛(wèi)星，再接過載人飛船的重擔，院長和飛船總設計師兩副擔子一肩挑，責任和風險都前所未有，在新的領域還能否像曾經那樣發(fā)起有力的沖鋒？

實事求是地說，對于這個任命，戚發(fā)軔最初并不積極。在這一點上，他與那些幾十年一直搞飛船的專家完全不同，盡管他也有過飛天的夢想，但當飛船的總設計師卻是他始料不及的。年近花甲的戚發(fā)軔已到了頤養(yǎng)天年的年紀，如果再到一個新的領域去拼搏，有可能抵達事業(yè)的高峰，但也有可能跌入人生的低谷。更何況，載人飛船白手起家，不僅周期長、要求高、難度大，還可能會面臨難以預料的風險。

首先是研制隊伍的組建問題。工程啟動之際，正是中國市場經濟興起之時，不少航天人被席卷進了商海，人才流失相當嚴重。就連戚發(fā)軔自己親自指導的兩名博士生，他也未能說服他們繼續(xù)留在航天系統(tǒng)打拼。其次，是研制經費不足的問題，盡管中央的撥款有所增加，但與歐美國家類似項目相比還有很大差距，而當時國內已開始市場經濟轉型，協(xié)作單位越來越多地面臨來自市場的壓力。再次，就是集智攻關的問題。搞載人飛船必須解決三大難題：一是“上得去”，二是“待得住”，三是“下得來”。為此，必須攻克18個重大技術難關，破解上千個技術難題。而且，工程指揮部要求飛船必須做到絕對安全。這意味著載人飛船的13個分系統(tǒng)、300多根電纜、600多臺設備、8萬多個接點、50多萬行軟件程序，還有300多家協(xié)作單位，哪一個都不能出現(xiàn)問題，其難度之高可想而知。

堆積如山的困難擺在了戚發(fā)軔的面前，他的心里充滿了壓力和顧慮，但比壓力更沉重的是為國爭光的責任，比顧慮更強烈的是為國圖強的赤誠。既然國家把重任交給自己，就應該竭盡全力，59歲的戚發(fā)軔服從了組織的安排，走馬上任了。

接過任命書的那天，戚發(fā)軔想起了幾年前隨中國航天代表團訪問俄羅斯時，在著名的拜科努爾航天發(fā)射場觀看“聯(lián)盟號”飛船發(fā)射的情景。40米高的火箭整裝待發(fā)，3名航天員即將進入飛船時，飛船的總設計師走到身旁，當著他們的面在“發(fā)射任務書”上鄭重地簽下自己的名字，然后與航天員一一握手道別，自信地對他們說：“放心地去吧，沒有把握，我不會送你們上天的?！边@一幕，給同樣是飛船總設計師的戚發(fā)軔留下了難以忘懷的印象。他一個勁兒地問自己：將來為中國的航天員送行時，自己也能那樣的坦然嗎？一個承諾在這位老科學家的心里呼之欲出，只要能保證航天員的安全，花再大的代價也在所不惜。

在中央批準的方案中明確，中國載人航天從飛船起步。這就說明飛船系統(tǒng)在七大系統(tǒng)中是焦點也是中心。所以，工程總體開會時，戚發(fā)軔總會聽到各級領導講，希望飛船不要拖工程的后腿……每到這時，戚發(fā)軔雖然什么話都沒有說，但心里卻很不是滋味，可由于技術沒有突破，自己又無法承諾什么。從此，戚發(fā)軔一直憋著一股勁，相信總有一天會用事實說話的。

在多年的衛(wèi)星研制中，戚發(fā)軔有個經驗，研制一個新的飛行器，必須要有一個好的技術方案，否則，一切無從做起或者后患無窮。在主持飛船總體方案論證時，對于究竟要造一艘什么樣的飛船，專家們的意見分歧很大。有的認為走俄羅斯的路子，按照“聯(lián)盟號”飛船仿制；有的認為按美國的方式，參考“雙子星號”飛船來設計。兩種意見各抒己見，爭論得相當激烈，這讓戚發(fā)軔常常陷入兩難境地。

那些日子里，戚發(fā)軔食不甘味、夜不能寐，在聽取意見的同時，他靜下心來研究國外載人航天技術的發(fā)展，漸漸地有了自己的思考。根據蘇聯(lián)和美國經驗，從發(fā)射無人飛船到建立長期性空間站，歷時30多年，都不可避免地走過一些彎路。因此，中國完全可以借鑒他們的經驗，從而縮短自己的研制過程。這時，蘇聯(lián)的“聯(lián)盟TM”飛船問世不久，戚發(fā)軔和王永志一樣，也把目光鎖定在了這艘世界上最先進的飛船上，而且思路越來越清晰。戚發(fā)軔覺得中國的飛船必須要有鮮明的中國特色，雖然起步晚，但起點要高，且一步到位。一個中國飛船的雛形在戚發(fā)軔的腦海中形成了，這艘飛船的總體構型應為“三艙一段”，即由推進艙、返回艙、軌道艙和一個附加段構成。推進艙是飛船在空間運行及返回地面時的動力裝置，在飛船的最下部；返回艙是飛船起飛、飛行和返回過程中航天員乘坐的艙段，也是飛船的控制中心，在中間；軌道艙是航天員工作和生活的場所，裝有各種實驗儀器和設備，在上部；附加段也叫過渡艙，是為將來與另一艘飛船或空間站交會對接做準備用的，安裝在飛船的最前端。返回艙返回后，軌道艙相當于一顆對地觀察衛(wèi)星或太空實驗室，繼續(xù)留在軌道上工作一段時間。推進艙則成為太空垃圾，最終焚毀于大氣層中。

戚發(fā)軔的這個“三艙一段”的方案中，軌道艙留軌利用是一大特色。俄羅斯飛船的軌道艙與返回艙分離后，一般是廢棄不用的。而戚發(fā)軔覺得把它廢棄有些可惜，于是為它加裝了一對翅膀，也就是太陽能帆板，用來采集太陽光，把光能變?yōu)閯幽?，為空間科學實驗或對地觀測提供能源。

戚發(fā)軔把他的這些想法一一寫進了《載人飛船技術經濟可行性論證報告》，并以“白皮書”的形式上報工程總體，獲得順利通過。

“飛船搞三艙構型，要體現(xiàn)中國特色，體現(xiàn)技術進步，就必須要創(chuàng)新，實現(xiàn)跨越式發(fā)展。這么高的起點給你們的研制帶來了很大的難度?！?在進入方案設計階段時，王永志的這番話為載人飛船的研制指明了方向、標定了起點。

高起點也必然帶來高難度，一道道攔路虎擺在了既是院長又是總設計師的戚發(fā)軔面前。戚發(fā)軔對研制人員說，困難面前不能退縮，解決一個就前進一步。

盡管已經掌握了許多先進的技術，也積累了豐富的經驗，但研制載人飛船畢竟與研制衛(wèi)星有許多的不同，最大的區(qū)別在于載人，有人就必須以保證航天員的生命安全為第一要求。要達到這個目標，首先要攻克五大技術難題：一是要有環(huán)境控制和生命保障系統(tǒng)，為航天員提供適宜的溫度、濕度和氧氣濃度；二是要有應急救生系統(tǒng)，保證航天員在任何時候都能逃逸救生；三是要有儀表與照明系統(tǒng)，通過這個系統(tǒng)，航天員可以監(jiān)視飛船的飛行狀態(tài)，并在必要時通過手動操作控制飛船的狀態(tài)；四是要有高性能的測控通信系統(tǒng)，保證航天員能及時與地面進行語音通話及艙內圖像向地面?zhèn)鬏敚晃迨呛教靻T乘坐的飛船返回艙在返回時受到的再入過載和著陸時的沖擊力不能太大。

頭一次制造飛船，需要解決的技術難點問題實在太多。戚發(fā)軔將這些難題分解成“載人飛船返回控制技術”“返回艙舷窗防熱與密封結構技術”“主用特大型降落傘技術”“著陸緩沖技術”等17項關鍵技術，把總體任務分解成13個分系統(tǒng)，帶領工程技術人員一步步地摸索，一點點地攻克。

載人飛船構型復雜、系統(tǒng)復雜，一艘飛船所用的元器件有10萬多只、電纜網節(jié)點8萬多個、計算機軟件語句幾十萬條，哪怕是一點不起眼的小東西，也都讓設計人員歷盡千辛萬苦。戚發(fā)軔提出的目標是，必須保證每一個焊點、每一根導線、每一行語句都不能出錯。為此，他們專門安排了大量的可靠性與安全性試驗。為考核飛船各艙段之間能否正常、安全地解鎖分離，僅返回艙與推進艙連接面的火工鎖，就進行了100多次可靠性試驗和10多次艙段之間的解鎖分離試驗；為考核飛船關鍵電子設備的可靠性，對60多件關鍵電子設備進行了綜合應力試驗，達到了連續(xù)工作100小時無故障。

飛船“上得去”的問題解決了，“回得來”的問題也同樣不容忽視。飛船返回艙的重量有3噸，著陸速度卻不能超過3米/秒，還必須充分考慮到零高度、大氣層內、大氣層外等各種故障模式下的安全回收。這個難題像一個沉重的秤砣，壓在了戚發(fā)軔和研制者的心上。

1993年開始，回收著陸分系統(tǒng)的技術人員成功地研制出了特大型降落傘、著陸緩沖裝置以及程控器等上百件關鍵設備。載人飛船用的特大型降落傘是世界上最大的，僅主傘面積就有1200平方米。整個傘鋪在地上有半個足球場大，疊起來卻只有一個提包大，僅重90多公斤。降落傘用特殊的紡織材料制成，薄如蟬翼卻非常結實，它的縫制也很特別，是由1900多塊像魚鱗一樣的小布拼接而成，每塊布的四邊都用橫豎兩個方向的加強型編織袋縫牢，可以抵抗強烈的撕扯力。做傘的布料經過防灼燒處理，能夠耐受400℃的高溫。傘繩的材料也是特制的，直徑比鞋帶還細，卻能承受300多公斤的重量。飛船降落時，近百根傘繩足以拉動3噸多重的飛船。

1994年底，正值天寒地凍時節(jié)，為了考核降落傘的性能，回收著陸分系統(tǒng)的技術人員來到陜西空軍某基地進行第一次降落傘空投試驗。試驗開始后，飛機很快飛到了預定高度，飛行員按照預定的速度將模型投向地面?？裳矍暗木跋髤s讓所有在場的人失望了，減速傘和主傘都沒有漲滿，返回艙模型以超常的速度直接砸在地面上，空投試驗失敗了！

這次失敗帶給研制人員的精神壓力非常大，他們原本是想等試驗成功后，好好過個新年的。雖然希望落空了，但他們卻絲毫沒有氣餒。返回北京后，一天都沒有休息，就立刻投入實驗室，改進設計，重新包傘。他們1995年的春節(jié)就這樣在崗位上的日夜奮戰(zhàn)中度過了。當人們還沉浸在闔家歡聚的團圓時刻時，他們卻頂著刺骨的寒風又向試驗營地進發(fā)了。這一次，空投試驗獲得了圓滿成功。

盡管試驗獲得了成功，但現(xiàn)場工作人員卻在返回艙中聞到一股異味，這一現(xiàn)象立即引起了戚發(fā)軔的警覺。經過檢查，一個可怕的問題暴露了——艙內有害氣體超標！戚發(fā)軔立即組織飛船總體與有關系統(tǒng)人員檢查有害氣體的來源。經過多次分析試驗，最終查出問題出在艙內的多種火工產品上，是它們工作時產生的氣體泄漏到返回艙內。

這是個事關航天員生命的問題，必須立即解決，否則將來會直接威脅航天員的生命。戚發(fā)軔帶領大家做了無數次的試驗，想了各種各樣的辦法，最后采用大禹治水的辦法，先“疏”后“堵”，還新研制了一臺有害氣體過濾器，直到把有害氣體全部排出艙外，消除了隱患。

這件事情之后，戚發(fā)軔要求設計人員，必須以嚴謹科學的態(tài)度來對待疑點、消滅疑點，凡是能預想出來的可能出現(xiàn)的問題，都要千方百計地去發(fā)現(xiàn)、去尋找，雖然這種發(fā)現(xiàn)和尋找有時像大海撈針，但決不能放棄。

有人提出，“火箭升空到一定高度，結束工作該與飛船分離的時候，萬一分不開怎么辦？”針對這個問題，飛船上增加了一項能保證航天員手控發(fā)送分離指令的功能?？蛇@個指令要從飛船送到火箭上，就需要有獨立的電源，這不是飛船系統(tǒng)可以獨立解決的，還需要得到火箭系統(tǒng)的支持。有沒有必要增加這個功能呢？火箭為什么要接收飛船的指令？當一些人帶著抱怨的情緒議論紛紛的時候，戚發(fā)軔卻不改初衷，“只要能保成功，保航天員安全，我們就一個字，干！”戚發(fā)軔親自找到38歲的火箭系統(tǒng)副總指揮張慶偉請求支持。畢竟船箭相連，張慶偉給了戚發(fā)軔很大的支持，同意火箭接收飛船的指令并按要求設置一個獨立電源。

1995年6月28日，航天界的領導和專家們經過兩天認真而熱烈的論證，宣布了一個令戚發(fā)軔無比欣慰的決定：飛船從設計階段進入到工程實施的初樣研制階段。

1996年9月，第一艘無人初樣飛船開始了桌面聯(lián)試。這是飛船的各分系統(tǒng)產品進行的第一次電性能設備聯(lián)試，共有600多臺設備、300多根電纜、8萬多個電纜網節(jié)點、20多個計算機軟件模塊參加了此次聯(lián)試。經過200多個日日夜夜的苦戰(zhàn)，聯(lián)試獲得成功。這次的成功，驗證了飛船方案設計的正確性，可以投產了。

當時，國外曾有人說中國的飛船照搬了他們的東西。后來，王永志應邀去俄羅斯參加紀念加加林上天40周年的活動，回到他的母校莫斯科航空學院接受“榮譽博士”稱號和“杰出畢業(yè)生金質獎章”。在這個儀式上，王永志用俄語做了一次報告，專門介紹中國的載人航天工程和飛船的特點。

與蘇聯(lián)和美國的飛船相比，中國飛船的特點非常鮮明。一是飛船的返回艙是世界上已有的近地軌道飛船中最大的，可同時容納3名航天員；二是飛船具有留軌利用的特點，航天員返回地球后，留在軌道上的軌道艙可以繼續(xù)工作半年以上；三是飛船的制導、導航控制和數據管理分系統(tǒng)具有三機容錯能力，飛船能夠“一次故障正常工作、二次故障安全返回”，提高了安全性；四是飛船上安裝了自動和手動半自動兩套應急救生裝置，萬一自動裝置出現(xiàn)故障，手動半自動系統(tǒng)也完全可以應對；五是飛船上的許多系統(tǒng)應用了大量先進的計算機智能管理系統(tǒng)……

王永志的報告剛一做完，他當年的老師米申院士就站起身來，大聲對俄羅斯的航天專家們說：“你們都聽到了吧，中國飛船不是‘聯(lián)盟號，中國飛船就是中國飛船！”米申的這個聲明引起了世界航天界的轟動，因為他當年就是“聯(lián)盟號”飛船的總設計師。

1996年深冬的一個周末，一輛深黑色的轎車行駛在虹橋機場前往上海航天局的公路上。坐在車上的載人航天工程副總指揮、國防科工委副主任沈榮駿眉頭緊鎖，心事重重。

1992年，載人航天工程立項時，第一艘試驗飛船爭取1998年、確保1999年起飛的期限就已經確定，航天部門把這個承諾稱為“爭八保九”。

按照這個進度，飛船系統(tǒng)應該在1998年生產出4艘用于地面試驗的“樣船”，一艘用于整船振動試驗，一艘用于結構靜力和分離試驗，一艘用于在真空罐里做熱平衡試驗，一艘用于電性能測試。1999年，火箭系統(tǒng)應結合衛(wèi)星發(fā)射，發(fā)射一枚試驗性質的火箭。

盡管飛船系統(tǒng)的研制團隊幾乎每天都在傾全力攻克難題，但是，苦干了4年多之后，到了1996年年底，飛船的研制進度仍比原定計劃晚了一年半。

沈榮駿掐指一算，照這樣下去，1998年發(fā)射第一艘無人飛船已無可能。“爭八”不可能了，要是不采取對策，甚至連“保九”都實現(xiàn)不了。如果“爭八保九”不能按時完成，工作延長一年，就要多花幾個億的資金。沈榮駿十分著急，本來經費就很緊張，再一拖延，從哪里來錢？完不成對中央的承諾，有什么臉再向中央要錢？可沒有錢，工程就無法繼續(xù)進行下去。所以，無論如何“保九”這個底線不能突破！

沈榮駿的態(tài)度之所以這么堅決，還有另外一個深層次的原因。工程開展的這幾年，各系統(tǒng)都在默默無聞地搞科研，一直沒有很明顯的標志性成果，所以，國內針對載人航天的“下馬風”刮得很緊，一些專家甚至提出了質疑。

聽到這樣的議論，沈榮駿對當時的國防科工委主任、載人航天工程總指揮曹剛川說：“載人航天工程立項上馬，是中央的政治決策，現(xiàn)在如果要是停下來，可就把中國人的面子給丟光啦，簡直是滑天下之大稽。就算是有天大的困難也得克服！”曹剛川聽后，果斷地表示支持沈榮駿的想法，“對，咱們繼續(xù)干，最終讓事實說話！”

沈榮駿算了一筆賬，按照火箭系統(tǒng)的研制進度，1999年進行首次發(fā)射應該不成問題。目前最關鍵的是飛船的發(fā)動機沒有著落。飛船沒造好，火箭打什么就成了首要問題。有人建議，1999年先送一顆衛(wèi)星上天，這樣可以避免浪費資源。而那段時間，我國的航天事業(yè)正處于調整期，一時難以找到合適的衛(wèi)星來試驗火箭，這個方案只能放棄。也有人說，只要有個配重就完全可以驗證火箭的性能，按照飛船的樣子做一個同等重量的“鐵疙瘩”打上去就可以了。這個方案雖然可行，但沈榮駿卻久久沒有做出批示。他心想，載人航天的核心是飛船，這樣做其實只試驗了火箭的功能。對于經費有限的航天事業(yè)來說，真是太浪費了。于是，沈榮駿拿起電話接通了戚發(fā)軔，開口便問：“如果研制一艘功能簡單一些的飛船，借火箭發(fā)射的機會進行一次試驗，能不能做到？”

這個問題出乎戚發(fā)軔的意料，按照以往研制衛(wèi)星的慣例，火箭試驗不需要衛(wèi)星一并參加，所以飛船系統(tǒng)并沒有安排類似的試驗。

戚發(fā)軔的回答令沈榮駿失望了，“飛船的研制進度沒那么快，按照模樣、初樣、正樣的順序，現(xiàn)在才是初樣階段，無論如何也搭不上這趟‘快車了！”戚發(fā)軔告訴沈榮駿，上海航天局承擔了飛船“一艙兩個半系統(tǒng)”的研制任務后，一直在按照時間節(jié)點加速推進，在完成兩艘結構船、一艘熱控船和一艘電性船生產的同時，還要全面完成任務書規(guī)定的單機和系統(tǒng)試驗，工作量實在太大了。戚發(fā)軔從當時的進度分析，完成整船的所有工作再轉入正樣和發(fā)射第一艘飛船，時間可能要突破1999年。

“不行！‘爭八保九是我們對中央的承諾，困難再大也必須按時完成任務。”沈榮駿回答得毫無余地。

戚發(fā)軔沉默了一會兒，發(fā)現(xiàn)沈榮駿沒有結束通話的意思，便說：“飛船的短線在推進艙，推進艙的短線在發(fā)動機，只要上海航天局能完成推進和電源系統(tǒng)，飛船總體就能趕上?！?/p>

“好，我這就去上海！”沈榮駿不容置疑的口氣讓戚發(fā)軔焦急萬分。

放下電話，戚發(fā)軔立刻把年輕的飛船專家、載人飛船系統(tǒng)的副總指揮袁家軍和飛船系統(tǒng)的副總設計師王壯、鄭松輝等人請來一起研究方案。聽了戚發(fā)軔的話，大家都感到意外，但也覺得如果沈榮駿的想法能得以實施，可以帶來兩大好處。一是通過這樣一個近期的、明確的目標，可以激發(fā)和調動研制人員的積極性；二是可以讓飛船的主要分系統(tǒng)得到實際考驗，尤其是飛船的許多技術細節(jié)在地面難以模擬，提前進行試驗能盡早暴露問題，及時改進。然而，想法雖好，但試驗飛船從何而來？

“大家說說吧，怎么才能保證試驗飛船按時上天？”戚發(fā)軔的話說完了，但卻無人應答，一時誰也拿不出有效的方案，只好選擇沉默。

“既然打不了正樣，不行就把初樣電性船打上去吧！”這句話一出口，雖然聲音很小，但卻像一聲平地春雷震醒了在場的每個人。

戚發(fā)軔抬起頭，向聲音傳來的方向望去，提出這個建議的是一個剛剛參加研制工作不久的小伙子。

“戚總，我只是隨便一說，您別生氣”，看到戚發(fā)軔緊鎖的眉頭，小伙子怯生生地說?！安唬阏f得有道理?！逼莅l(fā)軔從思考中醒過神來，這才想起來，自己的眼神可能嚇著小伙子了。他笑著站起身來，走過去拍了拍小伙子的肩膀，轉過頭來對袁家軍說：“我看咱們就這樣定了吧，用電性船改裝，按時首飛?！?/p>

電性船簡單地說，就是僅用于地面電性能測試的試驗飛船，其性能與上天的飛船相差很大。將電性船改裝成試驗船進行發(fā)射，等于跨越了一個研制階段，跳過許多要做的試驗和程序。

這樣的改裝在中國航天史上從來沒有過，風險無疑是巨大的。不少人為此犯嘀咕，這樣的飛船上得了天嗎？誰敢去冒這個險？即便是總設計師，戚發(fā)軔也不敢說他有多大的把握與勝算，但這可能是實現(xiàn)“爭八保九”的唯一辦法。

曾經沉寂的會場開始變得熱鬧起來，所有的話題都圍繞著怎樣改裝飛船展開了。袁家軍想了想之后，對改裝細節(jié)提出了設想：“電性船上的很多電器都是非上天產品，必須進行正式上天條件下的環(huán)境試驗。機械件、模擬件按照上天產品的要求，尋找替代品或重新投產?！蓖鯄押袜嵥奢x提出了一個建議，把飛船的13個分系統(tǒng)簡化成8個，組成一艘最小配置的飛船。具體地說，就是結構與機構、熱控、導航與控制、測控與通信、數管、推進、電源和回收8個分系統(tǒng)必須保留，其他的5個分系統(tǒng)可暫時不在這次考核之列。戚發(fā)軔最后決定采用這個建議，先確保飛船能上得去、回得來。

雖然13個分系統(tǒng)簡化成8個，已經大大減少了工作量，但是改裝任務依然很艱巨。飛船到底能不能上天，推進分系統(tǒng)是關鍵。飛船上大大小小的發(fā)動機有52個，飛船與火箭分離后，全部的動力都來自推進分系統(tǒng)，飛船返回地面時需要進行的“剎車”，也是由推進分系統(tǒng)提供動力。確保飛船推進分系統(tǒng)的可靠性歷來是航天器安全指標里的重中之重。據統(tǒng)計，世界載人航天史上的重大故障中，推進系統(tǒng)占的比例超過四分之一。我們的飛船發(fā)射升空后，是否能穩(wěn)定飛行、準確變軌，是否能按照地面的指令實施制動和返回，這些都取決于發(fā)動機的工作情況。所以，即便是改裝，推進分系統(tǒng)的產品也必須是貨真價實的正樣產品。

根據國外慣例，飛船上天前，發(fā)動機需要進行10萬秒的試車，就是按照中國其他航天器的要求，也至少需要幾萬秒的試車時間。然而，這時飛船的主發(fā)動機只進行過一次930秒的高空試車。

盡管上海航天局負責這兩個系統(tǒng)的研究單位夜以繼日地一步一步往前趕，但對于“爭八保九”要求而言，在總體進度上，還有一定的差距。如果推進系統(tǒng)還按原來的計劃，至少還需要4年時間，到2000年之后才能生產出飛船的發(fā)動機。

正是這樣，促使沈榮駿一定要親自去一趟上海。

在機場等候沈榮駿的人，是載人飛船系統(tǒng)的副總指揮兼副總設計師施金苗。施金苗是“863計劃”的論證專家之一，長期負責上海地區(qū)的運載火箭研制工作，是“一箭三星”技術的主要設計師。載人航天工程立項后，施金苗負責上海地區(qū)的飛船推進系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、測控通信系統(tǒng)以及推進艙的技術和項目管理。他對載人航天的感情就像對待自己的孩子一樣，比誰都擔心因為飛船的原因而耽誤整個工程的進度。沈榮駿的到來，或許能讓研制進度再提升一大塊，但隨之而來的，一定是一次鳳凰涅槃般的攻關，這讓施金苗既高興又焦慮。

“我是來要軍令狀的。”沈榮駿一見到施金苗，沒有一句客套話，便開宗明義地點明了這次到訪的目的。

“我?guī)鹊揭痪€看看吧?；貋碓蹅冊僬f?！笔┙鹈鐩]有立刻給沈榮駿肯定的答復。他心里明白，回答這個問題，不能說不行，必須回答行。但這個“行”必須建立在科學論證和科學決策的基礎上，一向嚴謹的施金苗不能不切實際地拍這個胸脯。沈榮駿看出了施金苗的心思，微微笑了一下，說了聲：“那就走吧！”施金苗默默地陪著沈榮駿走遍了每一間實驗室和每一座生產廠房。無論走到哪兒，沈榮駿反復說的都是同一句話：發(fā)動機是飛船的心臟，無論如何都要讓它按時跳動起來。

考察過程中，沈榮駿發(fā)現(xiàn)，上海航天局拖延時間的原因，不是技術上不行，而是試驗做得不夠。試驗需要時間，時間就是工作量，通過加班是可以解決的。至于條件差點，可以想辦法改善。參觀歸來，沈榮駿心里有了數，連夜主持各分系統(tǒng)的“兩總”會議，開門見山地說：“‘保九是我們向中央的承諾，必須得實現(xiàn)?，F(xiàn)在的短線就是上海航天局。我經過考察，認為你們經過努力是可以趕上進度的。希望你們能夠顧全大局，千方百計趕上進度。從現(xiàn)在起，你們要錢給錢，要條件給條件。你們說怎么樣？”

沈榮駿話一說完，就要求上海航天局的領導和施金苗立即做出承諾。會議室里一片沉寂，領導和專家們有的用手撐著前額閉目凝思，有的用牙齒緊緊咬住手中的筆桿……誰也不吭聲。這種場面讓施金苗感到非常尷尬，他想開口打破這種沉寂，但軍中無戲言，沒有十足把握的施金苗左右為難，遲遲沒有開口。“老施，怎么樣？你說！”沈榮駿直接點了施金苗的名，施金苗不表態(tài)就不散會。決不讓工程在我們手里誤事，是施金苗一直強調的。想到這一點，他硬著頭皮說了句口頭禪，“辦法總比困難多”。

施金苗之所以這么說，是因為在陪沈榮駿考察的這兩天時間里，他在心里默默地算了一筆賬。他列清了所有的差距和困難，逐一考慮了解決措施，其中包括：產品加工短線迅速外協(xié)生產、試驗測試能力加強、采取人休息而產品不休息等一系列生產組織管理辦法，落實質量保障措施來確保后續(xù)工作一次成功等質量管理辦法，加強組織調度力量，等等。如果采取這些措施，風險雖然很大，但拼一拼還是可以完成任務的。除此之外，施金苗還有另外一份盤算。如果這次攻堅成功了，將為上海航天局今后承接載人航天工程項目贏得良好的信譽，是一次鍛煉隊伍、培養(yǎng)人才的好機會。想到這里，施金苗決心要搏一下，啃下這塊“硬骨頭”，他向沈榮駿承諾：“我們一定千方百計地在1999年把試驗飛船做出來，載人航天的列車決不會在上海晚點?！必撠燂w船發(fā)動機研制的801所所長黃瑞生、主任設計師臧家亮見施金苗表了態(tài)，也咬著牙說，“我們801所一定全力以赴，決不拖工程后腿”。

沈榮駿心里的一塊石頭總算落了地，他高興地豎起了大拇指，“好，太好了！我們齊心協(xié)力，‘爭八保九，后墻不倒！”隨后，沈榮駿宣布：“試驗飛船的發(fā)射，按照原計劃進行。”

把電性船改成無人試驗船，等于抓住了工程當時最關鍵的環(huán)節(jié)。但是，接下來的事情并沒有這么簡單。工程“兩總”聯(lián)席會議還沒有召開，就遭到了一些專家的反對，說沈榮駿是“蠻干”，甚至毫不客氣地批評他，“初樣怎么能上天？你這是違反科研程序！”沈榮駿對來向他匯報的人說：“第一，試驗飛船是相對簡化的飛船，主要系統(tǒng)都在上邊，其他系統(tǒng)工作量實在完不成的，又不是急需的，這次先不上。第二，上船的產品全部按正樣驗收。這怎么叫違反科研程序？”隨后，沈榮駿對有關同志說：“我的解釋就到這兒，‘兩總會議之后，不管他們再說啥，定下來就干！”