攀登航天動(dòng)力新高度

楊軍

2016年6月26日，由中國航天推進(jìn)技術(shù)研究院（六院）研制的液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，推舉我國新一代運(yùn)載火箭長(zhǎng)征七號(hào)騰空而起，直刺蒼穹，火箭首飛取得圓滿成功。

這一飛，標(biāo)志著中國航天邁入了綠色環(huán)保動(dòng)力新時(shí)代，使我國成為世界上第二個(gè)掌握高壓補(bǔ)燃技術(shù)的國家，為我國后續(xù)進(jìn)入空間領(lǐng)域提供了強(qiáng)大的動(dòng)力支撐。

然而，當(dāng)翻開液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)研制歷程的檔案，追尋過往的點(diǎn)滴，會(huì)發(fā)現(xiàn)成功是那樣來之不易，一路攻堅(jiān)克難是那樣艱苦卓絕。

當(dāng)年，張貴田院士提出要將液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)的研制作為航天液體動(dòng)力未來發(fā)展方向時(shí)，國內(nèi)外都不看好。因?yàn)檎l都知道，液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)可謂世界航天動(dòng)力領(lǐng)域的珠穆朗瑪峰。

“什么，要搞液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)？這不是在開玩笑吧！”“我國的基礎(chǔ)研究這么薄弱，不管在設(shè)計(jì)上，還是在材料、工藝上都很難突破這些關(guān)鍵和核心技術(shù)，要研制出這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)，肯定搞不出來！”

當(dāng)時(shí)，不僅國內(nèi)質(zhì)疑聲四起，就連國外的權(quán)威專家也認(rèn)為：即使中國能把發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)出來，也無法制造出來。正是頂著這樣的壓力，在一片質(zhì)疑聲中，六院迎難而上，組建了近千人的液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)研制團(tuán)隊(duì)。

攻關(guān)伊始，研制團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，實(shí)際攻關(guān)過程中的難度比想象中的要大得多。擺在他們面前的是，前所未有的新技術(shù)、國內(nèi)尚屬空白的新材料、無從借鑒的新工藝！從最初開展工作時(shí)薄弱的技術(shù)研究基礎(chǔ)，到自行摸索消化，再到遭遇研制瓶頸，甚至一度幾乎使研制攻關(guān)無法繼續(xù)進(jìn)行……

在前所未有的新技術(shù)猶如難以攀登的絕壁橫亙?cè)谘兄茍F(tuán)隊(duì)面前，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)知難而進(jìn)，通過對(duì)我國基礎(chǔ)工業(yè)技術(shù)水平和我院已有火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的研制基礎(chǔ)分析，采取逐個(gè)突破的辦法。先把關(guān)鍵技術(shù)分解成20個(gè)大項(xiàng)，再把每個(gè)大項(xiàng)細(xì)化成若干分項(xiàng)直至小項(xiàng)。

在對(duì)國內(nèi)當(dāng)時(shí)連影子都沒有的50余種新材料設(shè)想面前，六院與相關(guān)單位共同制訂了40多項(xiàng)新材料的聯(lián)合攻關(guān)協(xié)議。在全國各協(xié)作單位的配合下，一個(gè)個(gè)新材料的關(guān)鍵技術(shù)被突破，一個(gè)個(gè)新材料按時(shí)供應(yīng)。同時(shí)，對(duì)這些材料的研制和應(yīng)用研究，推動(dòng)了我國新材料的發(fā)展。

面對(duì)無從借鑒的新工藝，研制團(tuán)隊(duì)對(duì)130余項(xiàng)工藝預(yù)研和工藝課題進(jìn)行攻關(guān)。這些課題項(xiàng)目涉及各種領(lǐng)域，是六院有史以來攻關(guān)課題最多、參與人員最廣、難度最大、持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的一次工藝技術(shù)攻關(guān)。這些新工藝每一項(xiàng)都是一個(gè)“攔路虎”，每一項(xiàng)都是在攀登一個(gè)在常人看來不可能企及的制高點(diǎn)。

經(jīng)過持續(xù)攻關(guān)，研制團(tuán)隊(duì)終于攻克了液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獍l(fā)生器、渦輪泵聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)等等一系列關(guān)鍵技術(shù)，并于2000年通過了國家的正式立項(xiàng)。

談起那段攻關(guān)的艱難歲月，不論是科研人員還是生產(chǎn)試驗(yàn)人員，大家都十分感慨：

“每一項(xiàng)課題的攻關(guān)，都像是在攀登聳入云天的懸崖峭壁；每一個(gè)問題的解決，都像是在搶渡波濤洶涌的大江大河。但大家最刻骨銘心的還是發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)試驗(yàn)中，由于起動(dòng)問題造成連續(xù)四次試車失利后的巨大壓力?！?/p>

眾所周知，飛機(jī)的起飛和降落是最考驗(yàn)可靠性的關(guān)鍵時(shí)段，因?yàn)樗亲铍y控制的時(shí)段，也是出事最多的時(shí)段，以至于被稱為“魔鬼八分鐘”。液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)也一樣，起動(dòng)和關(guān)機(jī)是最復(fù)雜、最難設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)過程，尤其是起動(dòng)過程，在幾秒甚至零點(diǎn)幾秒內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)件要從靜止?fàn)顟B(tài)加速到每秒幾萬轉(zhuǎn)的高轉(zhuǎn)速，燃燒組件要從環(huán)境溫度達(dá)到三四千攝氏度的高溫，在起動(dòng)過程的百分之幾秒、甚至千分之幾秒內(nèi)，如果任何一個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)不好都可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)故障甚至爆炸。

在液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)研制初期，起動(dòng)問題是擺在研制團(tuán)隊(duì)面前的第一道難關(guān)，也是最大的難關(guān)。

2001年，液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)先后進(jìn)行了四次整機(jī)試車，四次失敗，其中，兩次因起動(dòng)不正常導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)爆炸，兩次燃?xì)庀到y(tǒng)燒毀……

連續(xù)的失敗，加上外界的各種質(zhì)疑聲，使研制團(tuán)隊(duì)情緒受挫，陷入迷茫，幾乎擊潰了整個(gè)團(tuán)隊(duì)的信心。那段時(shí)間，研制團(tuán)隊(duì)中有人晚上睡不著覺，有人睡著了就夢(mèng)到試車失敗時(shí)的沖天火光和滾滾濃煙。

為了找到問題的癥結(jié)，研制團(tuán)隊(duì)群策群力提建議，并仿真模擬起動(dòng)失敗和爆炸的過程。經(jīng)過近半年緊張艱苦的攻關(guān)，終于摸清了試車失敗的根源和發(fā)生試車爆炸的不同機(jī)理。研制團(tuán)隊(duì)從設(shè)計(jì)人員提出的幾種方案中，通過對(duì)各種方案和程序的組合進(jìn)行仿真優(yōu)化，選定了最理想的起動(dòng)方案和起動(dòng)程序。

在隨后的試車中，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)平穩(wěn)，工作正常，起動(dòng)過程與仿真結(jié)果良好吻合，液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)研制終于制服了起動(dòng)這只攔路虎，整個(gè)研制工作取得一個(gè)具有里程碑意義的突破。

2006年，成功實(shí)現(xiàn)整機(jī)600秒長(zhǎng)程試驗(yàn)；

2007年，首次突破萬秒試車大關(guān)；

2008年，首次飛行狀態(tài)試車圓滿成功；

2010年，雙機(jī)并聯(lián)試車實(shí)現(xiàn)三戰(zhàn)三捷；

2012年，120噸級(jí)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)專項(xiàng)研制，正式通過國防科工局現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。

創(chuàng)新和成功的主旋律中，離不開奉獻(xiàn)和拼搏的伴奏曲。

十幾年來，在液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)的研制中，有多少人為此嘔心瀝血，夜不能眠；又有多少人為此傾情奉獻(xiàn)，無私無畏。

“葛老師，您不是住院?jiǎn)幔吭趺从稚习嗬?！”同事看見早晨還躺在醫(yī)院打吊針，這會(huì)兒奇跡般出現(xiàn)在辦公室年近七旬的11所發(fā)動(dòng)機(jī)老專家葛李虎，忍不住問。

“這不是工作沒干完嘛?！崩细疠p描淡寫地應(yīng)一句，隨即又埋頭審圖。由于圖紙很大，桌子上鋪不下，他就將圖鋪在地上，趴在地上審圖?！奥?lián)試意義重大，耽誤不得?。　?/p>

嘀嗒，嘀嗒……時(shí)針已指向凌晨?jī)牲c(diǎn)，年過七旬的發(fā)動(dòng)機(jī)老專家董錫鑒還在書桌前寫著、畫著，算著。為獲取+準(zhǔn)確的試驗(yàn)參數(shù)，多年來，他常常徹夜難眠，每每躺在床上，參數(shù)、圖紙?jiān)谀X海中揮不去，趕不走，索性起床?！耙粋€(gè)完善的設(shè)計(jì)，就是產(chǎn)品成功的一半”，這個(gè)理念多年來讓他在液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)研制的道路上始終無法松口氣。

在液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)研制轉(zhuǎn)階段的關(guān)鍵時(shí)期，因連續(xù)高強(qiáng)度的工作，新一代運(yùn)載火箭副總設(shè)計(jì)師劉紅軍腰椎病復(fù)發(fā)，疼得冷汗直流，被醫(yī)生“勒令”不許下床。試驗(yàn)隊(duì)出發(fā)到300多公里的山溝參加液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)重要節(jié)點(diǎn)的試車，到達(dá)的第二天，誰也沒有想到：“劉總也火急火燎地趕來了”。然而與以往不同的是，這次“他是躺著來的”。因無法直立太久，劉紅軍躺在擔(dān)架上“進(jìn)山溝”，躺著“上試驗(yàn)臺(tái)”。他對(duì)工作的高度責(zé)任感和奉獻(xiàn)精神，深深地感動(dòng)著身邊的每一個(gè)人。endprint

而談到發(fā)動(dòng)機(jī)研制團(tuán)隊(duì)，劉紅軍異常自豪：“記得2006年的冬天，我?guī)ьI(lǐng)參試隊(duì)員在奔赴秦嶺腹地試驗(yàn)區(qū)，一場(chǎng)大雪擋住了進(jìn)山的道路，上百輛汽車將進(jìn)山的道路完全堵死，從早晨9點(diǎn)到午夜11點(diǎn)30分，他們?cè)诒煅┑氐那貛X盤山道路上整整走了14個(gè)半小時(shí)，饑餓、寒冷不時(shí)侵襲著他們，但大家沒有—個(gè)人叫苦喊累，到試驗(yàn)區(qū)的第二天清晨，大家又準(zhǔn)時(shí)奔赴試驗(yàn)臺(tái)投入一天緊張的工作之中。有樣一支敬業(yè)奉獻(xiàn)的團(tuán)隊(duì)，就沒有克服不了的困難！”

當(dāng)接下液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)主閥殼體螺紋孔的加工任務(wù)這塊難啃的硬骨頭時(shí)，7103廠25車間裝配鉗工楊峰才感到壓力的巨大。新型號(hào)、新材料、新工藝，質(zhì)量要求之高超乎想象，而時(shí)間要求之緊，讓楊峰“如坐針氈”。經(jīng)過潛心鉆研，他不僅圓滿完成了任務(wù)，而且摸索總結(jié)出了一套“快、精、巧、好”的絕活絕技，為加快液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)研制進(jìn)度，打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

然而，天有不測(cè)風(fēng)云。有一天，看到兒子連續(xù)加班加點(diǎn)，異常疲憊，母親一早就給楊峰打電話：“兒子，今天爭(zhēng)取早點(diǎn)回家，媽給你做好吃的！”。可意想不到的是父母在買菜的途中，遭遇嚴(yán)重車禍，父親受傷，深愛他的母親永遠(yuǎn)地離開了他。

抱著母親的遺體，楊峰泣不成聲?？纱认榈哪赣H再也聽不到兒子的呼喚。處理完母親的后事，楊峰又投入到緊張的工作之中。為了排遣對(duì)母親的思念，他把全部身心用在工作上，平常每月加班80小時(shí)，母親去世后的兩個(gè)月里，他加班達(dá)200多小時(shí)。

1999年，年過花甲的165所老專家雷茂長(zhǎng)臨危受命，挑起了液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)總設(shè)計(jì)師的重?fù)?dān)。他不顧年老體弱，從場(chǎng)地選址到方案設(shè)計(jì)，這一個(gè)個(gè)難啃的骨頭，他都是和年輕人一道查閱大量的文獻(xiàn)資料、地質(zhì)資料，翻山越嶺，幾乎把終南山100公里的溝溝坎坎都轉(zhuǎn)了個(gè)遍。選址確定后，他一頭扎進(jìn)了系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)中，廢寢忘食，勇克難關(guān)，緊跟國際航天試驗(yàn)技術(shù)前沿，力求設(shè)計(jì)方案擠身國際先進(jìn)水平，建成一個(gè)經(jīng)得起實(shí)戰(zhàn)考驗(yàn)和歷史檢驗(yàn)的一流試車臺(tái)。

2005年1月5日，考臺(tái)試車的當(dāng)天，看過成千上萬次發(fā)動(dòng)機(jī)試車的試驗(yàn)專家雷茂長(zhǎng)把試車看得和自己的生命一樣寶貴。

然而，這一次他并沒有坐在測(cè)控樓里，而是站在試車臺(tái)側(cè)前方的山坡上觀看試車，他這樣做是為了觀察和體驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)試車過程中試車臺(tái)與周圍環(huán)境可能發(fā)生的變化。

試車成功結(jié)束，一切正常。當(dāng)參試人員在測(cè)控樓內(nèi)歡呼慶祝時(shí)，雷茂長(zhǎng)卻久久佇立在山坡上，老淚縱橫，千斤重?fù)?dān)落地了。

征程如許，歷歷如新。

如今，液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)先后成功推舉長(zhǎng)征六號(hào)、長(zhǎng)征七號(hào)實(shí)現(xiàn)完美首飛，新一代運(yùn)載火箭長(zhǎng)征五號(hào)又即將踏上征程，閃亮登場(chǎng)。讓我們期待著中國新動(dòng)力推舉中國航天，越飛越高、越飛越遠(yuǎn)！endprint