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長征五號重生記 揭秘“胖五”成功背后的一波三折
中國航天科技集團六院一位試驗隊員告訴記者,為了揪出“魔鬼”,消滅“敵人”,研制團隊這兩年多承受的煎熬、困苦、曲折、質(zhì)疑,前所未有。所經(jīng)歷的磨礪、拼搏、奮斗、攻關(guān),也是研制歷史中罕見的。特別是那些隱藏很深的“魔鬼”,戰(zhàn)斗之緊張之復雜,更是前所未有。
“‘魔鬼’時不時突然冒出來,蒙蔽研制團隊的視線,甚至把他們逼進了伸手不見五指的無邊深淵。但研制團隊并沒有被黑暗所嚇倒,沒有被擊垮?!敝芾裾f。
據(jù)中國航天科技集團六院的統(tǒng)計,僅2019年二三季度,該院北京11所氫氧發(fā)動機研制團隊累計加班就達到2.3萬小時,終于揪出了隱藏在發(fā)動機身上的“魔鬼”,消滅了負隅頑抗的“敵人”,排除了隱患,消除了故障。
長征五號火箭總設(shè)計師李東告訴記者,長征五號遙二火箭失利后,經(jīng)過100余天的故障排查與定位,以及180余天的試驗驗證,失利的原因終于確認。此后,根據(jù)故障調(diào)查的結(jié)論,研制團隊對芯一級氫氧發(fā)動機進行了設(shè)計改進,從結(jié)構(gòu)、材料和工藝等方面都采取了相應的改進措施,提高了對飛行環(huán)境的適應性。
故障原因找到了,查明了,也改進了。一切看起來都是那么的順利。
然而,新問題又來了。
歸零過程 一波三折
2018年11月30日,改進后的芯一級氫氧發(fā)動機,在長程試車過程中出現(xiàn)問題。
李東告訴記者,這一次航天人反應更快,根據(jù)故障原因,研制團隊對發(fā)動機的局部薄弱環(huán)節(jié)進行了改進,提高了結(jié)構(gòu)的動強度裕度。
2019年3月29日,發(fā)動機試車故障的歸零工作及改進驗證全部完成——兩次長程試車驗證順利通過,第二次的問題就這樣解決了。
但很快,他們就迎來了第三次“遭遇戰(zhàn)”。
2019年4月4日,在長征五號遙三火箭的總裝工作進入到最后階段時,一臺用于后續(xù)任務的芯一級氫氧發(fā)動機,在試驗數(shù)據(jù)分析過程中,出現(xiàn)了“異常振動頻率”。
真可謂一波三折,再次驗證了那句話:科學探索的道路從來不是坦途。
“不帶一絲疑慮上天!”李東說,研制人員順藤摸瓜,找到了問題的“癥結(jié)”所在——發(fā)動機局部結(jié)構(gòu),對復雜力熱環(huán)境非常敏感,容易引起共振,一旦激發(fā),不易衰減。
2019年7月,研制人員完成了對發(fā)動機的結(jié)構(gòu)改進,并完成了十幾次大型地面試驗。
至此,困擾長征五號兩年多的發(fā)動機問題,終于排查完畢。
根據(jù)中國航天科技集團一院的統(tǒng)計,長征五號從2017年7月2日遙二失利,到2019年12月27日遙三發(fā)射成功,歷時908天,累計進行了40余次關(guān)鍵技術(shù)試驗。
908個日夜,無數(shù)次跌倒后又重新爬起。而最大的“硬骨頭”——氫氧發(fā)動機,也在兩年多時間里完成了鳳凰浴火、涅槃重生。
按照龍樂豪的說法,900多天,這樣的間隔時間——超出了任務失利后再進行后續(xù)飛行的周期,在長征火箭的歷史上是屬于比較長的,他印象里甚至還沒有間隔這么長時間的“歸零”。
“我們當然希望間隔時間縮短一點,但科學研究不可能隨主觀愿望改變?!饼垬泛勒f,長征五號遙二火箭的失利,是在復雜力熱環(huán)境相互作用下,發(fā)動機某一零部件組件出現(xiàn)失效——這個問題隱藏得比較深,大多數(shù)情況下不出現(xiàn),只是偶爾出現(xiàn),然而一旦出現(xiàn),就是“災難性的結(jié)果”。
在他看來,這次“歸零”,終于把這個搗蛋的“魔鬼”逮住,盡管耗費時間長,卻值得。
“我們都憋著一股氣”
事實上,揪出“魔鬼”,“再造”發(fā)動機,并非幾個團隊就能完成。
中國航天科技集團六院北京11所副所長顏勇告訴記者,長征五號遙二火箭發(fā)射失利,把擁有“金牌動力美譽”的液體動力事業(yè)推向了風口浪尖,芯一級大推力氫氧火箭發(fā)動機出現(xiàn)的故障,讓發(fā)動機研制隊伍承受了異常巨大的壓力與考驗。該所借助集團和六院的力量,利用一切有效資源,開展歸零工作——可以說,這是一場技術(shù)攻關(guān)的“全國大聯(lián)合”。
“我第一次見到這么多院士齊聚一堂!”北京11所質(zhì)量主管呂威說,他印象最深刻的一次評審,有25位院士和5位大學教授作為特邀專家來到現(xiàn)場,聽取發(fā)動機研制工作情況,提出意見建議,系統(tǒng)內(nèi)的近60位領(lǐng)導專家也參與到交流討論中。
事實上,兩年前的任務失利之后,很多人也在躍躍欲試,期待重歸“戰(zhàn)場”,大顯身手。
“如果挫折遮蔽了前路的光明,那就用不悔的初心舉火夜行!” 文昌航天發(fā)射場發(fā)測站系統(tǒng)指揮員陳吉偉告訴記者,沒有沮喪和氣餒,大家都憋著一口氣,各個系統(tǒng)、各個崗位重整旗鼓、從零開始,立即投入火箭復飛的準備中。
一次又一次地推演流程,一項又一項地預想回想,一遍又一遍地操作演練。發(fā)測站某系統(tǒng)空氣壓縮機運行不是很穩(wěn)定,設(shè)備廠家反復做了數(shù)十次改進試驗,問題依然存在。
有很多人都勸陳吉偉,“又不是制約性因素,差不多就行了”。但他的回答卻不依不饒,“影響任務的因素,就得不打折扣,解決到底!”
如今,長征五號終于打贏這場“翻身之戰(zhàn)”,它也成為中國航天2019年最具標志性的任務。而這,不僅是因為它決定著后續(xù)嫦娥五號、載人空間站和首次火星探測等重大工程任務的執(zhí)行,更在于它將科學試驗由失敗走向成功的過程,以這樣一種直觀的方式呈現(xiàn)到公眾面前,讓人為之牽動,讓人為之驚嘆。
除了錢學森的那句話,阿爾伯特·愛因斯坦也有過一句被科學界奉為圭臬的“金句”,大意是:一個人在科學探索的道路上,走過彎路,犯過錯誤,并不是壞事,更不是什么恥辱,要在實踐中勇于承認和改正錯誤。
長征五號做到了。中國航天人做到了。
中國青年報·中國青年網(wǎng)記者 邱晨輝 來源:中國青年報
編輯:周佳佳
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