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長征五號重生記 揭秘“胖五”成功背后的一波三折
猜到了開頭 卻沒猜到結(jié)局
長征五號的前兩次發(fā)射任務(wù),龍樂豪都在現(xiàn)場。他一個明顯的感受是:第一次發(fā)射任務(wù)雖然成功了,但是起飛前3小時的“跌跌撞撞”似乎更牽動人心,他說:“這也是難免的,畢竟這是一枚全新的火箭,情況太復(fù)雜。”
相應(yīng)地,第二次發(fā)射,對很多在現(xiàn)場的人來說,“原本稱得上十分順利”?!捌痫w前不像長征五號遙一(即第一次飛行任務(wù),記者注,下同)那樣驚心動魄?!饼垬泛勒f,遙二的發(fā)射現(xiàn)場,最初幾分鐘“要平靜得多”“要好得多”。
他當(dāng)時還在想,“這或許是有了第一次的曲折經(jīng)歷,暴露出一些問題,繼而做了大量改進工作,有經(jīng)驗了,心態(tài)比較平穩(wěn)”。
的確,長征五號從文昌航天發(fā)射場第二次起飛之后,前面幾分鐘的飛行一切正常。但飛行300多秒后,問題出現(xiàn)了。
“突然之間,(長征五號)飛行曲線就不大對頭了……”在文昌航天發(fā)射場測發(fā)大廳,龍樂豪從大屏幕上看到,曲線不是按照他們預(yù)定的方向往上跑,而是在往下“掉”。
他心頭一緊:飛行曲線往下掉,就意味著火箭在漸漸失去推力,推力不夠,火箭就沒有加速度,就不能克服重力場的作用。
“那時,我預(yù)感到‘完了’,這一次發(fā)射要失敗了……”龍樂豪說。
測發(fā)大廳一片寂靜。
一位在現(xiàn)場的測控隊員告訴記者,他們的心,就像大屏幕上的飛行曲線一樣,“一直往下掉”,很多人都默默流下了眼淚。
當(dāng)晚,新華社發(fā)布了任務(wù)失利的快訊。
“這個結(jié)果,是誰都不愿意見到的。”龍樂豪說,他很快就告訴自己,科學(xué)試驗失敗在所難免,當(dāng)下要做的是如何盡快找出故障原因,采取措施,爭取盡早復(fù)飛,用實際行動再次證明我們的火箭是可信任的。
那一晚,龍樂豪從測發(fā)大廳離開時,并沒有和現(xiàn)場的航天后輩有過多的交流。但他相信,這些年輕的航天人有能力頂住壓力。“現(xiàn)在看起來確實也是這樣,他們并沒有被困難所壓倒——壓趴下,仍然站了起來!”龍樂豪說。
又是發(fā)動機 到底難在哪
2018年4月16日,國家航天局對外發(fā)布長征五號遙二火箭故障調(diào)查情況,其中提到,長征五號遙二火箭飛行至346秒時突發(fā)故障。
故障原因為芯一級液氫液氧發(fā)動機一分機渦輪排氣裝置在復(fù)雜力熱環(huán)境下,局部結(jié)構(gòu)發(fā)生異常,發(fā)動機推力瞬時大幅下降,致使發(fā)射任務(wù)失利。
發(fā)動機,又是發(fā)動機,是的,這個曾一度刺痛國人的航空領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)的字眼,這一次在航天領(lǐng)域成了“絆腳石”。
大火箭,自然離不開大推力,而大推力,就離不開發(fā)動機。在長征五號之前,我國現(xiàn)役火箭發(fā)動機單臺推力最大只有70噸左右,想要發(fā)射超大型航天器,就顯得“力不從心”了。
新型的大推力發(fā)動機應(yīng)運而生。根據(jù)中國航天科技集團六院黨委書記周利民的說法,經(jīng)過15年不懈攻關(guān),8臺全新研制的120噸液氧煤油發(fā)動機,被裝配在長征五號的4個助推器上,4臺全新研制的氫氧發(fā)動機,則在一級和二級火箭上各裝配了兩臺。
他有一個形象的說法,研制發(fā)動機的難度就像攀登珠穆朗瑪峰,“一些外國專家說,即使我們設(shè)計出來,我們也不可能把它制造出來。” 這其中,遙二任務(wù)出現(xiàn)故障的氫氧發(fā)動機,更是“難上加難”。
周利民至今記得,面對全新的發(fā)動機,研制團隊開始了夜以繼日的科技攻關(guān),幾十種新材料、100多種新工藝一一被攻克。然而,發(fā)動機的起動成為最大的攔路虎。
他說,起動階段整個發(fā)動機處在不穩(wěn)定的動態(tài)過程里, 因為轉(zhuǎn)速從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)到幾萬轉(zhuǎn),溫度要從低溫狀態(tài)進入到高溫狀態(tài),我們的控制時序都是以毫秒級來控制動作的,任何一個動作配合不好,沒達到預(yù)想的結(jié)果都可能導(dǎo)致失敗。
最初讓研制團隊備受打擊的是,長征五號首飛所用的發(fā)動機樣機研制出來后,其試車結(jié)果連續(xù)4次均遭失?。簝纱纹饎颖ǎ瑑纱稳?xì)庀到y(tǒng)燒毀。
周利民說,這些對整個研制隊伍、設(shè)計隊伍的信心打擊非常大,“很多人做夢都夢見爆炸的場景,吃不下飯,睡不好覺”。
揪出“魔鬼” 消滅“敵人”
而這些,還只是中國航天人在發(fā)動機研制階段所遭遇的“痛不欲生”。長征五號遙二任務(wù)失利后,這些人面對的壓力變得更大,他們甚至將出現(xiàn)故障的發(fā)動機問題稱之為“魔鬼”。
編輯:周佳佳
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