20年論證,10年攻關(guān),長征五號結(jié)束了我國沒有大型火箭的歷史。從發(fā)射失利到成功復(fù)飛,歷經(jīng)908個日夜的痛苦摸索,長征五號上演王者歸來,成為托舉探月、探火、空間站在軌建造任務(wù)的主力軍?;鸺洪L征五號系列運(yùn)載火箭總設(shè)計師李東作為親歷者,回憶了長征五號系列火箭的成長故事。
2006年,中國新一代運(yùn)載火箭長征五號經(jīng)過2 0年的前期論證,正式立項,李東被任命為長征五號運(yùn)載火箭的總設(shè)計師,這一年他39歲。
長征五號系列運(yùn)載火箭總設(shè)計師李東:
首先,我能擔(dān)任這個型號總設(shè)計師,我自己的評價是非常幸運(yùn),因為這個火箭寄托了幾代航天人的心血。
長征五號火箭從1986—2006年立項,前期論證了整整20年。1986年的時候,中國的火箭還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有成熟,中型火箭的研制也都沒有完全成熟,那些老一代的航天人、很多航天大家,就開始規(guī)劃未來的大火箭,這些人的眼界、眼光真是高山仰止,我們非常敬佩,他們看得那么遠(yuǎn)。國家主管部門,包括黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人眼光這么長遠(yuǎn),讓他們反復(fù)論證、科學(xué)規(guī)劃未來的事情。所以我經(jīng)常給孩子講,國家和民族特別有希望就在于這個地方,永遠(yuǎn)不是只看眼前的東西,而是看得非常遠(yuǎn)。
縱觀太空探索的歷史,人類一直在克服一個難題,那就是把更重的載荷送到太空軌道上去。在長征五號系列火箭誕生之前,長征系列火箭的主力是長征二號、三號和四號,但隨著中國航天的快速發(fā)展,這些火箭逐漸力不從心,其中最重要的問題就是運(yùn)載能力不足。
這也就是航天領(lǐng)域經(jīng)常被提起的那句話:“中國火箭的發(fā)射能力有多大,中國航天的舞臺就有多大。”長征五號系列火箭所承擔(dān)的,正是中國大火箭的使命和定位。
長征五號系列運(yùn)載火箭總設(shè)計師李東:
當(dāng)時研制長征五號火箭,我和總指揮肩負(fù)了兩個責(zé)任:
第一個是國家的硬任務(wù),一定要把運(yùn)載能力翻一番,從8噸提到2 0噸,從高軌道5噸提到10噸。這是必須要完成的任務(wù)。
第二個任務(wù)是要把上一代長征火箭上我們已經(jīng)認(rèn)識到的一些短板、技術(shù)問題解決掉。這個任務(wù)有很大一部分是我們自己加給自己的。要解決這些問題,不是說在上一代火箭技術(shù)的基礎(chǔ)上簡單改改就可以。
對于研制長征五號火箭最初的那段日子,李東回憶,很多時候就像在漆黑的夜里摸索著尋找光明的出口,碰壁和挫折常常發(fā)生。
長征五號系列運(yùn)載火箭總設(shè)計師李東:我記得型號遇到的第一個大挫折,是做結(jié)構(gòu)靜力試驗沒通過。當(dāng)時我給院里黨委書記發(fā)短信,我說這個試驗沒有通過,可能是目前為止研制長征五號火箭遇到的最大挫折了。
他給我回的信息我印象特別深:鼓勵我們要挺住,要堅持住,靜下心來把問題解決了;他說,這絕對不會是長征五號的最后一次挫折或者最后一次困難。
這實際上是鼓勵,讓我們保持清醒?,F(xiàn)在回憶起來,當(dāng)時覺得那么難的事情和后面那些坎坷比起來,根本就不算什么。
長征五號火箭的設(shè)計直徑5米,總長57米,起飛重量約878噸,起飛推力達(dá)到1000噸,各項指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過上一代火箭,是長征系列火箭中個頭最大、分量最重、推力最大的。但要實現(xiàn)設(shè)計的目標(biāo),就得直面創(chuàng)新可能帶來的各種困難。
在堅持和探索中,李東和他的研制團(tuán)隊自力更生、自主創(chuàng)新。他們用10年時間突破了12大類247項關(guān)鍵技術(shù),攻克了多項世界性難題,掌握了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù),新技術(shù)的比例高達(dá)90%以上,遠(yuǎn)超新型火箭新技術(shù)比例不超30%的國際通行標(biāo)準(zhǔn)。而如此高的新技術(shù)比例,也意味著極大的風(fēng)險。
長征五號系列運(yùn)載火箭總設(shè)計師李東:
長征五號火箭是第一個新技術(shù)比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過過去的火箭。原因就是過去的火箭挖潛是搞不出大火箭的,這是一個被迫做出的選擇。航天界為什么要追求新技術(shù)比例不要超過30%?它不是一個人為的決定,是因為這個行業(yè)或者這個產(chǎn)品本身固有的難度和風(fēng)險,要保證整個研制風(fēng)險受控、研制進(jìn)度受控,就必須要固化一定的成熟度、保證一定的成熟度,再在這個基礎(chǔ)上迭代一部分,否則整個工程的風(fēng)險太大。
2016年11月3日,長征五號運(yùn)載火箭終于迎來了它的首秀,盡管過程充滿波折,但最終還是取得了圓滿成功。
長征五號火箭的橫空出世,標(biāo)志著中國運(yùn)載火箭實現(xiàn)升級換代,是中國由航天大國邁向航天強(qiáng)國的關(guān)鍵一步,極大地增加了中國的航天運(yùn)力,使中國火箭的高軌道運(yùn)載能力躍升至世界同級別火箭的第一位。一些國外媒體評論說,長征五號火箭的首發(fā)是改變游戲規(guī)則的一次發(fā)射,也意味著中國航天新時代的到來。但是,偉大的事業(yè)從來不是一帆風(fēng)順的。2017年7月2日,僅僅在長征五號火箭首次發(fā)射9個月后,長征五號遙二火箭發(fā)射失利。
長征五號系列運(yùn)載火箭總設(shè)計師李東:
那個過程不堪回首,太痛苦了。
如果從1986年算起,那是30多年中這么多人的心血。確實壓力很大,而且當(dāng)時除了火箭本身失利以外,也想到了對后續(xù)國家大任務(wù)的影響。因為跳出火箭這個范圍看,整個航天又是一個大系統(tǒng),火箭只是其中的一部分,這部分一旦出了問題,牽一發(fā)而動全身,所以當(dāng)時壓力特別大。
10年間,李東帶領(lǐng)團(tuán)隊跨越了研制創(chuàng)新的一道道坎,如今歸零復(fù)飛的難題又?jǐn)[在了他和團(tuán)隊面前。但是,失利的長征五號遙二火箭掉進(jìn)了平均4000米深的大海,造成失利的元兇躲在了層層迷霧之中。
長征五號系列運(yùn)載火箭總設(shè)計師李東:
如果找到殘骸,還可以看到實物是什么樣;找不到殘骸,一切東西都是猜測,那么一切試驗復(fù)現(xiàn)、理論計算復(fù)現(xiàn),就永遠(yuǎn)差那么一點點。只能說它最大可能是這個原因,但看不到實物,就不能說它確切就是這個原因。
對當(dāng)時他和研制團(tuán)隊的狀態(tài),李東后來這樣形容,就像在黑暗中行走,蹚了無數(shù)條路,卻一次次發(fā)現(xiàn)都是死胡同。
長征五號系列運(yùn)載火箭總設(shè)計師李東:
這個過程接近3年時間,非常艱苦。它不是說埋頭苦干3年,突然一抬頭天就亮了,不是這個過程。而是不斷有進(jìn)展,又不斷被否定,又有進(jìn)展,又被否定,過程中非常痛苦。那段時間,我們形容它就好像是在黑夜里摸索一樣,不知道天什么時候亮,黎明在什么地方。
這不是李東第一次經(jīng)歷火箭發(fā)射失利。1996年2月15日,當(dāng)時中國推力最大的運(yùn)載火箭長征三號乙搭載了一顆國際通信衛(wèi)星組織的通信衛(wèi)星進(jìn)行發(fā)射。發(fā)射當(dāng)天,剛剛參加工作幾年的李東就在發(fā)射現(xiàn)場,他就站在按發(fā)射火箭按鈕操作手的身后,親眼看著點火按鈕按下,但這枚火箭在升空20多秒后隨即撞山爆炸。
長征五號系列運(yùn)載火箭總設(shè)計師李東:
天亮以后,看到整個失敗的場面非常慘烈。當(dāng)天晚上發(fā)生了中國航天非常有名的一件事情,我導(dǎo)師龍樂豪一夜白頭,讓所有人震撼。
看到他以后,當(dāng)時我心里一直有一個想法,這一定是我人生無法企及的高度。后來也是他領(lǐng)著大家一起歸零,找到故障原因并進(jìn)一步改進(jìn)。最后,我們天上的北斗衛(wèi)星,主要就是長征三號甲系列火箭發(fā)射成功的。
整個火箭系統(tǒng)龐大而又復(fù)雜,無數(shù)個元器件中,有時僅僅某一個元器件差之毫厘,就可能導(dǎo)致所有的心血前功盡棄。查明1996年長征三號乙火箭故障原因,只用了幾個月的時間。故障原因李東至今記憶猶新。
長征五號系列運(yùn)載火箭總設(shè)計師李東:
1996年的失敗,現(xiàn)在回憶起來非??上?,是一個電子元器件的偶發(fā)失效。他們開玩笑說,那個元器件可能就值幾毛錢,幾毛錢可能就把一個好幾億元的火箭和小10億美元的衛(wèi)星毀掉了。所以那次給大家的教訓(xùn)很深刻,總結(jié)出很多質(zhì)量管理方面的經(jīng)驗。
時間回到2017年7月,長征五號系列運(yùn)載火箭的第二次發(fā)射,在按下點火鍵346秒后戛然而止。從那時起,整整908個日夜,李東和研制團(tuán)隊承受了常人難以想象的壓力和痛苦。最終,經(jīng)過反復(fù)核查和細(xì)致論證,團(tuán)隊確認(rèn)了問題所在,并進(jìn)行了認(rèn)真修正。
2019年12月27日,長征五號遙三火箭發(fā)射成功,實現(xiàn)了王者歸來。但為謹(jǐn)慎起見,長征五號遙三火箭仍然是適應(yīng)性發(fā)射。
長征五號系列運(yùn)載火箭總設(shè)計師李東:
火箭不真正飛一次,飛行過程的綜合剖面我們在地面是模擬不出來的,一定要經(jīng)過這樣一次飛行的過程。我們非常感謝航天五院的同志,長征五號遙二火箭失利以后,他們?nèi)匀恍湃挝覀?,用那顆星的備件在那段時間又做出一顆星,仍然交給長征五號火箭打,那種戰(zhàn)友之間的信任其實也很感人。
航天有一種特殊的文化:越是成功的時候,可能挨的批評越多,順利的時候都在給你敲警鐘。真正遇到失利的時候,你的上級領(lǐng)導(dǎo),或者像龍樂豪院士這樣的老前輩,他們對你的鼓勵和關(guān)心,不是停留在語言上的,而是會讓你感到大家是在一起的,他能夠感同身受我們的困難和痛苦,也把這個事情作為自己的事情。這是航天文化特別獨(dú)特,也最有魅力的地方。
從復(fù)飛到搭載夢天實驗艙發(fā)射,兩年多時間,長征五號系列火箭六發(fā)六中,穩(wěn)定性和安全性得到了重要檢驗。李東和其團(tuán)隊也為長征五號系列火箭的成長,付出了自己全部的熱情、能力和智慧。
復(fù)飛以來,長征五號系列火箭六發(fā)六中
本文內(nèi)容來自央視新聞頻道《面對面》專訪《李東:大火箭成長記》