口述/李東 文/李慶勤 攝/宿東
2016年11月3日,長(zhǎng)征五號(hào)首飛成功。6年后的同一天,中國(guó)空間站T 字構(gòu)型形成。我的心情,用一位中國(guó)航天的領(lǐng)軍人物在坐鎮(zhèn)夢(mèng)天艙發(fā)射時(shí)一揮而就的大作最能表達(dá):一生癡絕處/有夢(mèng)到天宮/長(zhǎng)歌九萬里/再啟新征程!這是一個(gè)一人一箭二十年的故事,我曾用一首首詩(shī)歌記錄著每一個(gè)段落,現(xiàn)在就讓我把這故事講給你聽……
在中國(guó)空間站建造的過程中,長(zhǎng)征火箭要在兩年之內(nèi)連續(xù)進(jìn)行11 次發(fā)射。其中,長(zhǎng)征五號(hào)B 火箭承擔(dān)3次發(fā)射任務(wù)。長(zhǎng)五B 火箭的任務(wù)是要將空間站核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙、夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙3 個(gè)艙段送入軌道。它的職責(zé)和作用之重可見一斑。在我看來,這個(gè)“重”包含3 個(gè)方面——第一個(gè)是載荷重量重。長(zhǎng)五B 火箭是我國(guó)低軌道運(yùn)載能力最大的火箭,也是我國(guó)唯一一款低軌道大型運(yùn)載火箭,低軌運(yùn)載能力達(dá)25 噸級(jí),是我國(guó)上一代火箭低軌能力的2.9 倍。這為空間站建造提供了非常好的建設(shè)條件。有了它,我們可以一次發(fā)射重量超過23 噸的空間站重要艙段,最終在太空組成一個(gè)70 噸~80 噸級(jí)的中國(guó)空間站。可以說,空間站構(gòu)成的核心重量,有很大一部分是由長(zhǎng)五B 火箭發(fā)射的。第二個(gè)“重”是責(zé)任重。在空間站建造的11 次發(fā)射中,唯獨(dú)長(zhǎng)五B 火箭發(fā)射的這3 個(gè)艙段沒有任何備份,這就意味著如果長(zhǎng)五B 火箭發(fā)射出現(xiàn)閃失,那么空間站建造將會(huì)受到巨大的影響,將會(huì)出現(xiàn)我們不可承受的周期、經(jīng)費(fèi)等代價(jià)??梢哉f,長(zhǎng)五B 火箭發(fā)射成功與否,對(duì)整個(gè)空間站建造都有著很大的影響。在保成功方面,長(zhǎng)五B 火箭(和其他火箭一樣)必須持續(xù)成功,不能失敗,沒有退路。第三個(gè)“重”是擔(dān)子重。很多人都知道,長(zhǎng)五B 火箭有兩大特點(diǎn),一個(gè)是“大”,一個(gè)是“新”?;鸺螅馕吨?guī)模大,系統(tǒng)構(gòu)成更加復(fù)雜,單次火箭推進(jìn)劑總加注量更大;相對(duì)應(yīng)的,火箭技術(shù)更為復(fù)雜,發(fā)射流程也更復(fù)雜?;鸺拢略谒?0%的技術(shù)是全新的,而從它第二次發(fā)射起就開始執(zhí)行空間站艙段的國(guó)家重大工程正式發(fā)射任務(wù)。這意味著火箭的繼承性差、考核機(jī)會(huì)少、問題暴露的機(jī)會(huì)就多,說白了就是成熟度低、風(fēng)險(xiǎn)高。這要求我們的工作要更仔細(xì),要通過更多的地面試驗(yàn)、分析、仿真來發(fā)現(xiàn)隱患和薄弱環(huán)節(jié)。
除了任務(wù)重,長(zhǎng)五B 火箭在空間站建造過程中的角色也很獨(dú)特。如果我們把空間站比喻成太空中的一棟別墅,那么建造它的3 型火箭都有各自的角色:發(fā)射貨運(yùn)飛船的長(zhǎng)征七號(hào)火箭負(fù)責(zé)提供給養(yǎng),發(fā)射載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F 火箭負(fù)責(zé)運(yùn)送旅客,而長(zhǎng)五B 火箭則負(fù)責(zé)建造別墅本身。在“別墅”建造的過程中,長(zhǎng)五B 火箭有著不可替代的重要作用。而“別墅”建成后,運(yùn)送給養(yǎng)和旅客的重要任務(wù)就由另兩型火箭來承擔(dān)了。這些特點(diǎn)的背后,都說明它的研制難度更大,保成功的壓力和風(fēng)險(xiǎn)更大。通過長(zhǎng)征五號(hào)火箭的研制,我們實(shí)現(xiàn)了中國(guó)人進(jìn)入空間能力的翻番,同時(shí)又奠定了中國(guó)新一代火箭系列化模塊化發(fā)展的戰(zhàn)略格局和中國(guó)新一代運(yùn)載火箭發(fā)展所需要的最基本的動(dòng)力結(jié)構(gòu)、總體技術(shù)等等一系列全新的技術(shù)基礎(chǔ)。這樣的發(fā)展模式,是中國(guó)人在航天領(lǐng)域獨(dú)立自主、自主創(chuàng)新的典范。正如長(zhǎng)征五號(hào)火箭首飛成功后,中共中央、國(guó)務(wù)院和中央軍委發(fā)來的賀電所說,長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭是我國(guó)運(yùn)載火箭升級(jí)換代的工程,創(chuàng)新難點(diǎn)多、技術(shù)跨度大、復(fù)雜程度高,代表了我國(guó)運(yùn)載火箭科技創(chuàng)新的最高水平。其首次飛行任務(wù)圓滿成功,填補(bǔ)了我國(guó)大推力無毒無污染液體火箭的空白,使我國(guó)火箭運(yùn)載能力進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列。這一重大成就,是我國(guó)由航天大國(guó)邁向航天強(qiáng)國(guó)的重要標(biāo)志,為我國(guó)新一代運(yùn)載火箭系列化、型譜化發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)。
其實(shí),從最開始做長(zhǎng)征五號(hào)火箭研究,到工程立項(xiàng)以后擔(dān)任總師帶領(lǐng)這個(gè)團(tuán)隊(duì),我的心里對(duì)整個(gè)研制工作的艱苦程度和任務(wù)艱巨程度是有預(yù)期的。我相信,這么大型的火箭,這么多創(chuàng)新技術(shù),這么大的跨度,一定會(huì)遇到很多的困難,而且會(huì)有很大的難度。在研制過程中,我們也確確實(shí)實(shí)遇到了許多困難,但我們都攻克了。即便長(zhǎng)五遙一火箭過程一波三折,最終也是成功的。在這種情況下,整個(gè)團(tuán)隊(duì)對(duì)火箭的總體技術(shù)方案和各個(gè)系統(tǒng)之間的基本協(xié)調(diào)都是有信心的。它經(jīng)歷了那么多考驗(yàn),我們做了那么多工作,也針對(duì)遙一出現(xiàn)的問題做了很多改進(jìn),用“信心十足”來形容一點(diǎn)也不為過。長(zhǎng)五遙二火箭的失利是出乎意料的。對(duì)于團(tuán)隊(duì)或者我個(gè)人來說,“意外”這個(gè)詞都已經(jīng)不足以形容這次失利,那是一個(gè)晴天霹靂。當(dāng)時(shí),火箭飛行到346 秒時(shí),一臺(tái)芯一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)突然就喪失了推力,在幾百毫秒之內(nèi),所有的參數(shù)齊刷刷地掉下來,事先毫無征兆,事后毫無蹤跡。我們也是在后來才知道,這次失利的原因不是全箭范疇的設(shè)計(jì)失誤,而是發(fā)動(dòng)機(jī)單機(jī)重要組件在復(fù)雜力熱環(huán)境條件下的一種失效模式。單機(jī)的固有可靠性無法通過全箭飛行試驗(yàn)來考核,一定要在單機(jī)研制階段充分暴露出來,才能徹底解決。從這個(gè)意義上來講,整個(gè)遙二火箭的歸零實(shí)際上是為單機(jī)的研制補(bǔ)課。
▲ 李東與科研人員在一起
那908 天對(duì)整個(gè)隊(duì)伍來說確確實(shí)實(shí)太痛苦、太煎熬。一方面,國(guó)家重大任務(wù)在等著這個(gè)火箭,原計(jì)劃在2017 年年底進(jìn)行的嫦娥五號(hào)月球采樣返回任務(wù)因此擱置,探火工程和空間站建造都受到影響。另一方面,歸零的過程遠(yuǎn)比我們想象的要艱苦得多。與以往不同,這次歸零最大的困難就是很難在遙測(cè)參數(shù)上找到任何端倪參數(shù),所有的參數(shù)幾乎同時(shí)齊刷刷地?cái)嘌率较陆?。雖然問題很快聚焦定位到Y(jié)F-77 發(fā)動(dòng)機(jī)上,但是發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部到底是什么問題,發(fā)現(xiàn)難度非常大,它的故障隱患埋藏得非常深。YF-77 發(fā)動(dòng)機(jī)的立項(xiàng)比長(zhǎng)五火箭還要早5 年,在遙二火箭發(fā)射的時(shí)候,這款發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)研制超過15 年了。十幾年大量的地面試驗(yàn)里,這個(gè)埋藏很深的故障的隱患和模式從沒出現(xiàn)過,也沒有任何參數(shù)指征這個(gè)故障,偏偏它就在遙二飛行的過程中發(fā)生了。那908 天里,很多時(shí)候我們好不容易通過理論分析和實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了某種故障模式,把它解決了。但是之后又發(fā)現(xiàn)新的問題,又發(fā)現(xiàn)新的一種可能性或者隱患。不管是不是這種模式造成的故障,我們只要發(fā)現(xiàn)了薄弱環(huán)節(jié),就一定要徹底把它解決掉。這個(gè)過程反復(fù)迭代,一波三折。有很長(zhǎng)一段時(shí)間,團(tuán)隊(duì)整體感覺就像在黑暗中摸索一樣,我們知道天一定會(huì)亮,但是你不知道什么時(shí)候能亮,還要在黑暗中摸索多久才能亮。好在,英雄的長(zhǎng)五團(tuán)隊(duì),特別是發(fā)動(dòng)機(jī)隊(duì)伍的科研人員,頂著如此大的壓力,沒日沒夜、任勞任怨、勤勤懇懇地工作,最后不負(fù)眾望,找到了故障的真正原因,并且采取措施排除了隱患,徹底解決了問題,從而保證了復(fù)飛的成功。這個(gè)故障的解決不僅保證了長(zhǎng)征五號(hào)火箭復(fù)飛成功以及長(zhǎng)征五號(hào)B 后續(xù)發(fā)射的成功,也使中國(guó)長(zhǎng)征火箭特別是發(fā)動(dòng)機(jī)的各方面研制能力都往前邁了一大步。
長(zhǎng)五火箭是英雄的火箭,長(zhǎng)五團(tuán)隊(duì)是英雄的團(tuán)隊(duì),團(tuán)隊(duì)里的每個(gè)人都是英雄。我的老搭檔王玨總指揮,是中國(guó)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的泰斗級(jí)人物。在整個(gè)歸零最困難的時(shí)候,所有人都頂著壓力,他表現(xiàn)出的鎮(zhèn)定、大氣、淡定,讓大家感覺到有底氣、有主心骨。這不僅僅是一個(gè)人脾氣秉性的問題,這是他強(qiáng)大的抗壓能力和堅(jiān)韌的意志力的體現(xiàn),是對(duì)國(guó)家和航天事業(yè)的高度負(fù)責(zé)以及不解決問題誓不罷休的使命感。還有很多很多,來自發(fā)射場(chǎng)的同志、發(fā)動(dòng)機(jī)研制系統(tǒng)的同志、西安的同志、上海的同志等等,我們一起組成了英雄的長(zhǎng)五團(tuán)隊(duì)。
▲ 長(zhǎng)征五號(hào)B 火箭轉(zhuǎn)運(yùn)中
▲ YF-77 氫氧火箭發(fā)動(dòng)機(jī)
▲ 長(zhǎng)征五號(hào)火箭發(fā)射瞬間
▲ 長(zhǎng)征五號(hào)B 火箭團(tuán)隊(duì)
▲ 李東在發(fā)射場(chǎng)
有幸成為這個(gè)英雄團(tuán)隊(duì)的一員,參與到長(zhǎng)五火箭的研制中,是我一生最榮耀的事情。1989 年從北京航空航天大學(xué)畢業(yè)以后,我考取了航天科技集團(tuán)一院的研究生,師從龍樂豪老師。1992 年,研究生畢業(yè)之后,我就留在了總體設(shè)計(jì)部,成為一名總體設(shè)計(jì)師,一直做運(yùn)載火箭相關(guān)設(shè)計(jì)和研發(fā)工作。從2000 年長(zhǎng)征五號(hào)火箭預(yù)研開始,到2006 年工程立項(xiàng),直到現(xiàn)在,我從事長(zhǎng)五系列火箭的研制已經(jīng)超過22 年了。30 多年前,我揣著報(bào)到證,正式成為一名航天員工。報(bào)到的第一天,一位老同志為了激勵(lì)年輕人,講道:“當(dāng)今的中國(guó)發(fā)展太快了,照這個(gè)發(fā)展速度,你們這些年輕人到了我們這個(gè)(快要退休的)年齡,搞不好都能買得起汽車了……”一時(shí)間,眾人聽罷哄堂大笑,以為是天方夜譚。這一年,一代偉人南巡,中國(guó)的改革開放走進(jìn)了新的紀(jì)元;這一年,黨的十四大召開,三峽工程正式上馬……這一年,中國(guó)航天的奠基人聶榮臻元帥永遠(yuǎn)離開了我們;這一年,我第一次去航天發(fā)射場(chǎng),瞻仰了聶帥和長(zhǎng)眠在那里的700 多位烈士的陵園,也第一次被一枚火箭騰空的宏偉所震憾!1992 年,中國(guó)航天僅僅進(jìn)行過26 次發(fā)射。中國(guó)載人航天工程在這一年剛剛開始啟動(dòng),月球探測(cè)工程和二代導(dǎo)航工程還未見雛形……這一年,中國(guó)人剛剛完成捆綁火箭的嘗試,長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭還沒有首飛,我國(guó)中型火箭系列型譜正在逐漸形成中,長(zhǎng)征五號(hào)火箭還只是停留在紙面論證上……我們有幸生活在一個(gè)偉大的時(shí)代,一個(gè)飛速發(fā)展和劇烈變化的時(shí)代,見證了許多奇跡,經(jīng)歷許多感動(dòng)……這個(gè)國(guó)家的變化中有我們每一個(gè)普通人的點(diǎn)滴努力,還能有什么比這更讓人自豪和欣慰的。
對(duì)所有選擇了航天事業(yè)的年輕人,我想祝賀你們,你們做出了人生非常重要的、正確的決定。航天是一個(gè)值得你付出努力,并且會(huì)給你巨大回報(bào)的事業(yè)。它不僅僅是一份職業(yè)、一個(gè)養(yǎng)家糊口的手段,它和民族利益、國(guó)防建設(shè)、國(guó)家安全以及航天強(qiáng)國(guó)建設(shè)和偉大中國(guó)夢(mèng)的實(shí)現(xiàn)息息相關(guān)。它給你的自豪感是其他行業(yè)不能比擬的。另外,既然你選擇了航天,就要有吃苦的準(zhǔn)備。航天是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)的行業(yè),是一個(gè)大系統(tǒng)工程。一個(gè)工程研制往往少則三四年,多則需十年。一定要能夠耐得住寂寞,收獲的季節(jié)總會(huì)到來。航天的每一個(gè)人都是大海中的一滴水,這么多水匯聚在一起,托舉起萬噸巨輪。在大海里,不斷有浪花翻滾,這次你閃光了,下次他閃光了,不是總一個(gè)人閃光,也不是每個(gè)人都能閃光。可能你不是每天都在收獲,絕大部分時(shí)間是在辛勤地耕耘,這揮汗如雨的勞作就是為了最后的收獲,一切都是值得的。這個(gè)過程會(huì)很漫長(zhǎng),甚至很痛苦,希望你耐得住寂寞,努力地去工作……