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长征五号重生记 揭秘“胖五”成功背后的一波三折

2019年12月30日 07:42 | 来源:中国青年报
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中国航天科技集团六院一位试验队员告诉记者,为了揪出“魔鬼”,消灭“敌人”,研制团队这两年多承受的煎熬、困苦、曲折、质疑,前所未有。所经历的磨砺、拼搏、奋斗、攻关,也是研制历史中罕见的。特别是那些隐藏很深的“魔鬼”,战斗之紧张之复杂,更是前所未有。

“‘魔鬼’时不时突然冒出来,蒙蔽研制团队的视线,甚至把他们逼进了伸手不见五指的无边深渊。但研制团队并没有被黑暗所吓倒,没有被击垮。”周利民说。

据中国航天科技集团六院的统计,仅2019年二三季度,该院北京11所氢氧发动机研制团队累计加班就达到2.3万小时,终于揪出了隐藏在发动机身上的“魔鬼”,消灭了负隅顽抗的“敌人”,排除了隐患,消除了故障。

长征五号火箭总设计师李东告诉记者,长征五号遥二火箭失利后,经过100余天的故障排查与定位,以及180余天的试验验证,失利的原因终于确认。此后,根据故障调查的结论,研制团队对芯一级氢氧发动机进行了设计改进,从结构、材料和工艺等方面都采取了相应的改进措施,提高了对飞行环境的适应性。

故障原因找到了,查明了,也改进了。一切看起来都是那么的顺利。

然而,新问题又来了。

归零过程 一波三折

2018年11月30日,改进后的芯一级氢氧发动机,在长程试车过程中出现问题。

李东告诉记者,这一次航天人反应更快,根据故障原因,研制团队对发动机的局部薄弱环节进行了改进,提高了结构的动强度裕度。

2019年3月29日,发动机试车故障的归零工作及改进验证全部完成——两次长程试车验证顺利通过,第二次的问题就这样解决了。

但很快,他们就迎来了第三次“遭遇战”。

2019年4月4日,在长征五号遥三火箭的总装工作进入到最后阶段时,一台用于后续任务的芯一级氢氧发动机,在试验数据分析过程中,出现了“异常振动频率”。

真可谓一波三折,再次验证了那句话:科学探索的道路从来不是坦途。

“不带一丝疑虑上天!”李东说,研制人员顺藤摸瓜,找到了问题的“症结”所在——发动机局部结构,对复杂力热环境非常敏感,容易引起共振,一旦激发,不易衰减。

2019年7月,研制人员完成了对发动机的结构改进,并完成了十几次大型地面试验。

至此,困扰长征五号两年多的发动机问题,终于排查完毕。

根据中国航天科技集团一院的统计,长征五号从2017年7月2日遥二失利,到2019年12月27日遥三发射成功,历时908天,累计进行了40余次关键技术试验。

908个日夜,无数次跌倒后又重新爬起。而最大的“硬骨头”——氢氧发动机,也在两年多时间里完成了凤凰浴火、涅槃重生。

按照龙乐豪的说法,900多天,这样的间隔时间——超出了任务失利后再进行后续飞行的周期,在长征火箭的历史上是属于比较长的,他印象里甚至还没有间隔这么长时间的“归零”。

“我们当然希望间隔时间缩短一点,但科学研究不可能随主观愿望改变。”龙乐豪说,长征五号遥二火箭的失利,是在复杂力热环境相互作用下,发动机某一零部件组件出现失效——这个问题隐藏得比较深,大多数情况下不出现,只是偶尔出现,然而一旦出现,就是“灾难性的结果”。

在他看来,这次“归零”,终于把这个捣蛋的“魔鬼”逮住,尽管耗费时间长,却值得。

“我们都憋着一股气”

事实上,揪出“魔鬼”,“再造”发动机,并非几个团队就能完成。

中国航天科技集团六院北京11所副所长颜勇告诉记者,长征五号遥二火箭发射失利,把拥有“金牌动力美誉”的液体动力事业推向了风口浪尖,芯一级大推力氢氧火箭发动机出现的故障,让发动机研制队伍承受了异常巨大的压力与考验。该所借助集团和六院的力量,利用一切有效资源,开展归零工作——可以说,这是一场技术攻关的“全国大联合”。

“我第一次见到这么多院士齐聚一堂!”北京11所质量主管吕威说,他印象最深刻的一次评审,有25位院士和5位大学教授作为特邀专家来到现场,听取发动机研制工作情况,提出意见建议,系统内的近60位领导专家也参与到交流讨论中。

事实上,两年前的任务失利之后,很多人也在跃跃欲试,期待重归“战场”,大显身手。

“如果挫折遮蔽了前路的光明,那就用不悔的初心举火夜行!” 文昌航天发射场发测站系统指挥员陈吉伟告诉记者,没有沮丧和气馁,大家都憋着一口气,各个系统、各个岗位重整旗鼓、从零开始,立即投入火箭复飞的准备中。

一次又一次地推演流程,一项又一项地预想回想,一遍又一遍地操作演练。发测站某系统空气压缩机运行不是很稳定,设备厂家反复做了数十次改进试验,问题依然存在。

有很多人都劝陈吉伟,“又不是制约性因素,差不多就行了”。但他的回答却不依不饶,“影响任务的因素,就得不打折扣,解决到底!”

如今,长征五号终于打赢这场“翻身之战”,它也成为中国航天2019年最具标志性的任务。而这,不仅是因为它决定着后续嫦娥五号、载人空间站和首次火星探测等重大工程任务的执行,更在于它将科学试验由失败走向成功的过程,以这样一种直观的方式呈现到公众面前,让人为之牵动,让人为之惊叹。

除了钱学森的那句话,阿尔伯特·爱因斯坦也有过一句被科学界奉为圭臬的“金句”,大意是:一个人在科学探索的道路上,走过弯路,犯过错误,并不是坏事,更不是什么耻辱,要在实践中勇于承认和改正错误。

长征五号做到了。中国航天人做到了。

中国青年报·中国青年网记者 邱晨辉 来源:中国青年报

编辑:周佳佳

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关键词:长征五号重生

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