新事物的發(fā)現(xiàn)促使新問(wèn)題的解決——專訪我國(guó)火箭總體設(shè)計(jì)專家劉竹生

+ 王璐汐

新事物的發(fā)現(xiàn)促使新問(wèn)題的解決——專訪我國(guó)火箭總體設(shè)計(jì)專家劉竹生

+ 王璐汐

劉竹生，中國(guó)科學(xué)院院士，火箭總體設(shè)計(jì)專家，中國(guó)航天科技集團(tuán)第一研究院研究員，曾任中國(guó)載人航天工程長(zhǎng)征二號(hào)F火箭系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師?，F(xiàn)為航天科技集團(tuán)公司科技委顧問(wèn)。長(zhǎng)期從事運(yùn)載火箭的研制工作。曾負(fù)責(zé)我國(guó)首枚捆綁式運(yùn)載火箭長(zhǎng)征二號(hào)E的核心技術(shù)-助推器捆綁分離系統(tǒng)研制，提出了捆綁分離方案，設(shè)計(jì)了捆綁分離機(jī)構(gòu)。

“我曾看到電視上記者做街頭采訪，問(wèn)老百姓們最關(guān)心什么事。如果采訪到我，我會(huì)告訴記者，我真正關(guān)心的，是我們國(guó)家什么時(shí)候能夠變成一個(gè)航天大國(guó)、航天強(qiáng)國(guó)。我干這一輩子，心中最為牽掛的就是這么一件事?！?/p>

這樣一段樸實(shí)而真摯的話，正是出自劉竹生之口。說(shuō)起奮斗了一輩子的事業(yè)，這位氣度清俊的長(zhǎng)者細(xì)數(shù)一次一次面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，仿佛一切發(fā)生在昨天。這種將航天時(shí)刻掛在心中、航天的事情就是自己的事情的心態(tài)，貫穿了整個(gè)采訪。

年輕時(shí)受的苦難，有助于磨練強(qiáng)大的意志力

記者：您從事火箭研究已經(jīng)有五十多年，當(dāng)時(shí)是怎么走上航天這條道路的呢？

劉竹生：我小時(shí)候就對(duì)機(jī)械比較感興趣。我記得小時(shí)候家里買來(lái)一個(gè)二手大掛鐘，沒(méi)多久就不走了。我把它拆開(kāi)，經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)是齒輪咬合不準(zhǔn)，于是用小錘子反復(fù)敲打齒輪，去除因?yàn)槟p產(chǎn)生的空隙，再把它裝回去，掛鐘就又能走了。

那時(shí)候，我姥姥要一個(gè)人照顧我們姊妹六個(gè)人，為了能夠和家里有個(gè)照應(yīng)，我報(bào)考了我們本地的哈爾濱工業(yè)大學(xué)，先是選擇了精密儀器系，后來(lái)改考進(jìn)化工系。在化工系念了一年多，學(xué)校院系調(diào)整，我當(dāng)時(shí)分到了數(shù)理系主攻力學(xué)。到大三時(shí)，學(xué)校成立導(dǎo)彈工程系，有個(gè)專業(yè)叫做“飛行器結(jié)構(gòu)力學(xué)與強(qiáng)度計(jì)算”，需要學(xué)習(xí)力學(xué)的學(xué)生，于是我被調(diào)到導(dǎo)彈工程系，從那時(shí)開(kāi)始學(xué)飛機(jī)、導(dǎo)彈的強(qiáng)度計(jì)算，學(xué)結(jié)構(gòu)。畢業(yè)后，我先去了國(guó)防部第五研究院強(qiáng)度研究所，又輾轉(zhuǎn)進(jìn)入了總體設(shè)計(jì)部。

記者：您走上航天之路的過(guò)程比其他人更要曲折。您認(rèn)為經(jīng)歷過(guò)生活打磨的性格是否更適合做科研？

劉竹生：年輕的時(shí)候，多吃點(diǎn)苦，多受點(diǎn)挫折，我想對(duì)后來(lái)投身航天是有益無(wú)害的。我們進(jìn)行科研活動(dòng)時(shí)，經(jīng)常遇到久攻不克的難題，而且，我們現(xiàn)在實(shí)行責(zé)任制，做每一步實(shí)驗(yàn)和工作都要記錄在案，什么時(shí)候都可以追溯得到，這樣的雙重壓力令有些人知難而退。

苦難有助于磨練人的意志力，在工作中，尤其在困難重重的航天領(lǐng)域，強(qiáng)大的意志力和堅(jiān)強(qiáng)的內(nèi)心特別重要。另外還要勇于承擔(dān)責(zé)任，遇到困難不是想著退縮不干了，而是要迎難而上，攻克難題。

前國(guó)務(wù)院總理朱镕基視察工作，與劉竹生親切握手

痛并快樂(lè)著，苦中作樂(lè)二三事

記者：提到攻克難題，您印象最深的攻關(guān)是哪一次？

劉竹生：那大概是1985年，我國(guó)的“長(zhǎng)征”系列火箭剛剛進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)，那時(shí)候我國(guó)運(yùn)載火箭的發(fā)射能力還比較弱，無(wú)法發(fā)射別的國(guó)家的第二代通信衛(wèi)星。為了適應(yīng)國(guó)際市場(chǎng)的需要，我們必須在運(yùn)載能力上有所提高才行。在提高火箭運(yùn)載能力這個(gè)問(wèn)題上，研制團(tuán)隊(duì)一開(kāi)始想到的是串聯(lián)，把火箭做長(zhǎng)，增加級(jí)數(shù)，但隨之而來(lái)的一個(gè)問(wèn)題是，如果做得過(guò)長(zhǎng)，而直徑不變，那么相對(duì)地，箭身將變細(xì)?；鸺坏╋w起來(lái)，受到空氣阻力的影響，過(guò)細(xì)的箭身容易彎曲，彎曲程度有時(shí)呈C型，有時(shí)呈S型，這種現(xiàn)象稱為“動(dòng)力耦合”，火箭容易因?yàn)樽陨韽澢斐娠w行軌跡的偏差。所以，在發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)量固定的情況下，若要提高運(yùn)載能力，依靠串聯(lián)是不夠的，于是研制團(tuán)隊(duì)想到了并聯(lián)，將多枚火箭捆綁起來(lái)發(fā)射，這樣在產(chǎn)生更大的推力的同時(shí)，火箭箭身不至于過(guò)長(zhǎng)，就可以運(yùn)載更重的航天器上天。這是研制長(zhǎng)征二號(hào)捆綁運(yùn)載火箭（長(zhǎng)二捆）之初，在技術(shù)上遇到過(guò)的難題，我們通過(guò)換一種思路，將其解決了。

在長(zhǎng)二捆火箭總體設(shè)計(jì)任務(wù)接近尾聲之時(shí)，我本來(lái)計(jì)劃坐火車前往發(fā)射場(chǎng)，而就在站臺(tái)上，領(lǐng)導(dǎo)突然通知我說(shuō)，你先別去發(fā)射場(chǎng)了，來(lái)負(fù)責(zé)解決一下整流罩分離的問(wèn)題吧。當(dāng)時(shí)我可算是臨危受命，在即將登上火車的時(shí)候，又被叫回辦公室。長(zhǎng)二捆火箭攜帶的衛(wèi)星由整流罩包裹，這個(gè)罩直徑是4.2米，當(dāng)沖出大氣層進(jìn)入太空，就要脫離箭體，進(jìn)行拋罩。然而，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，現(xiàn)有的整流罩只是裂開(kāi)一下，劇烈晃動(dòng)后很快又合上，反復(fù)幾次都是如此。我們一項(xiàng)一項(xiàng)排查原因，除了參考數(shù)據(jù)計(jì)算有所偏差外，整流罩復(fù)雜的分離結(jié)構(gòu)也是導(dǎo)致拋罩失敗的一個(gè)關(guān)鍵因素。當(dāng)時(shí)時(shí)間已經(jīng)很緊迫，火箭馬上就要送到發(fā)射場(chǎng)了。我們必須把整流罩的問(wèn)題搞定，讓這個(gè)沉重的笨家伙能夠在進(jìn)入太空后順利脫離火箭，減輕火箭的自重。

當(dāng)時(shí)我們與國(guó)外簽署了合同，長(zhǎng)二捆必須按時(shí)立在發(fā)射臺(tái)上。發(fā)射場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)不斷打來(lái)電話催，我們這邊也為了改造方案茶不思飯不想，我的牙床當(dāng)時(shí)都急腫了。有一天半夜，我在半睡半醒間靈感突現(xiàn)，如果在整流罩裂開(kāi)的同時(shí)，即刻用一個(gè)零件將它控制住，不讓它來(lái)回晃動(dòng)，這樣就可以讓其順利脫離了！我顧不上當(dāng)時(shí)已是兩三點(diǎn)鐘的深夜，叫醒同事，跟他簡(jiǎn)單闡述了我的方案，我們?cè)诩?xì)節(jié)上商量妥當(dāng)后，連夜趕出草圖，天一亮，就將圖紙送到工廠，工廠快馬加鞭地趕制，一兩天后，新的整流罩分離系統(tǒng)就生產(chǎn)出來(lái)了。經(jīng)過(guò)再三小心謹(jǐn)慎的實(shí)驗(yàn)，均拋罩成功。一切妥當(dāng)后，我和同事、工人師傅們趕到現(xiàn)場(chǎng)，改裝了整流罩，換上新的裝備，終于保證長(zhǎng)二捆準(zhǔn)時(shí)發(fā)射，發(fā)射過(guò)程中，整流罩也順利分離。那一刻，我懸著的心終于落下來(lái)了。那是整個(gè)長(zhǎng)二捆研制過(guò)程中遇到的最艱難的、最緊急的一個(gè)難關(guān)。

記者：這真是一次有驚無(wú)險(xiǎn)的經(jīng)歷。在航天科研和火箭研制中，都是高科技，應(yīng)用的方法和設(shè)備都是高精尖的。那么在您印象中，有哪一次是您覺(jué)得用特別“土”但是又很巧妙的方式解決問(wèn)題的？

劉竹生：有一次，我們與美國(guó)合作發(fā)射衛(wèi)星，幾個(gè)美國(guó)專家在裝卸衛(wèi)星零件的過(guò)程中，不慎將一個(gè)螺釘?shù)舻搅苏髡值腻F形內(nèi)部。美國(guó)專家用各種專用工具伸進(jìn)整流罩，無(wú)論如何都?jí)虿怀雎葆?。?dāng)時(shí)已經(jīng)進(jìn)入發(fā)射倒計(jì)時(shí)了，美國(guó)專家們急得滿頭大汗，只能向我們通報(bào)。我們說(shuō)，讓我們來(lái)試試吧。于是，總裝車間的工人師傅們找了一根竹竿，一頭用線裹住一塊白膠布，有粘性的一面沖外，就像小孩兒粘樹(shù)上的知了似的，一伸進(jìn)整流罩，就將螺釘粘出來(lái)了，簡(jiǎn)直是不費(fèi)灰之力。美國(guó)人都看傻了，連連豎起大拇指，對(duì)我們師傅的聰敏機(jī)智交口稱贊?；鸺且粋€(gè)技術(shù)含量很高的東西，但真正碰上這種小問(wèn)題，并不一定需要用技術(shù)含量很高的辦法解決，有時(shí)候弄復(fù)雜了反而什么也做不出來(lái)。在條件有限的情況下，我們解決問(wèn)題才是首要的，用什么方法是次要的。

劉竹生為我社簽名留念

注 整流罩：整流罩以“解鎖-翻轉(zhuǎn)-分離”方式進(jìn)行拋罩。在橫向上整流罩與二子級(jí)通過(guò)12個(gè)橫向爆炸螺栓聯(lián)接，在縱向上兩半整流罩是由一根導(dǎo)爆索和4個(gè)縱向爆炸螺栓聯(lián)接。在拋罩時(shí)，12個(gè)橫向爆炸螺栓和4個(gè)縱向爆炸螺栓首先解爆，然后縱向?qū)П鹘獗?，安裝在二子級(jí)前端框上的分離彈簧將兩半整流罩推開(kāi)分離。兩個(gè)整流罩半罩圍繞著二子級(jí)前端框上的鉸鏈翻轉(zhuǎn)，隨著火箭加速上升整流罩分離下落。

劉竹生寄情于藍(lán)天花草間

文理互通，懂點(diǎn)藝術(shù)有助于設(shè)計(jì)出更好看耐用的火箭

記者：法國(guó)大型飛機(jī)制造公司達(dá)索的創(chuàng)始人馬塞爾·達(dá)索曾說(shuō)過(guò)這樣一句話，“凡是看起來(lái)漂亮的飛機(jī)，就是好飛機(jī)”。在您看來(lái)，事實(shí)是這樣嗎？

劉竹生：真的是這樣！我們搞火箭也是如此。有時(shí)候一看設(shè)計(jì)圖紙，我們就知道這個(gè)火箭將來(lái)“有沒(méi)有出息”。

曾經(jīng)有過(guò)這樣有趣的例子，新來(lái)的一些同事不太喜歡美術(shù)，對(duì)客觀事物的美丑說(shuō)不太清楚。他們?cè)O(shè)計(jì)出來(lái)的東西，在有些資歷深的專家眼里就特難看，不太順眼。結(jié)果，在研發(fā)過(guò)程中，這個(gè)東西不是特別笨重，就是特別難加工。大到整個(gè)火箭，小到某個(gè)零部件，外形設(shè)計(jì)存在著什么樣的規(guī)律，這我說(shuō)不出，但是如果做火箭總體設(shè)計(jì)，我覺(jué)得最好懂點(diǎn)美術(shù)，具備一定的藝術(shù)鑒賞能力，對(duì)工作是如虎添翼的。

記者：聽(tīng)說(shuō)您對(duì)美術(shù)興趣濃厚。那您喜歡的是哪種繪畫風(fēng)格呢？

劉竹生：我更喜歡西方的油畫，并關(guān)注畫面的構(gòu)圖，那是符合幾何學(xué)原理的，它不像中國(guó)畫，是寫意而抽象的，無(wú)幾何規(guī)律可循。西方的現(xiàn)實(shí)主義畫作也是符合透視學(xué)原理的。比如，一幅人物肖像畫，若在畫面的中間畫一條線，那么畫中人必定有一只眼睛位于這條線上，如果不這樣，這幅畫怎么看都會(huì)有一點(diǎn)別扭。

劉竹生與家人其樂(lè)融融

從“搞導(dǎo)彈”到發(fā)火箭，心系航天從未改變

記者：您的辦公室內(nèi)懸掛了一幅出自孩子之筆的航天漫畫。您認(rèn)為，如何提高孩子們對(duì)航天的積極性呢？

劉竹生：我們航天的隊(duì)伍一定要持續(xù)地注入新鮮血液，保持活力，這樣才能不斷創(chuàng)新、取得新的突破和成就。在與孩子們的交流中我發(fā)現(xiàn)，很多小孩子對(duì)航天本身很感興趣，但是由于他們的課業(yè)太重，課余沒(méi)有經(jīng)力多了解航天。所以，如果真要培養(yǎng)小孩子對(duì)航天領(lǐng)域的熱愛(ài)和認(rèn)知，學(xué)校應(yīng)該適當(dāng)給小孩子減負(fù)，給他們時(shí)間做感興趣的事。我在與孩子們的任何交流活動(dòng)中，哪怕有一個(gè)小孩子對(duì)航天感興趣，日后真的投身航天事業(yè)，我就很欣慰了。

記者：改革開(kāi)放之初，那時(shí)候社會(huì)上的人都說(shuō)“搞導(dǎo)彈，不如賣茶葉蛋”，但即使是這樣的，很多人還是堅(jiān)持下來(lái)，成就了我國(guó)了不起的航天事業(yè)。您在航天領(lǐng)域浸淫多年，您的動(dòng)力又是什么呢？

劉竹生：我覺(jué)得這一生，有三個(gè)夢(mèng)想在支撐著我。小時(shí)候我就喜歡嫦娥奔月的神話故事，感到很神秘又很美好，這就是我的飛天夢(mèng)。真正進(jìn)入航天領(lǐng)域后，我發(fā)現(xiàn)它的迷人之處在于，這是一個(gè)不斷產(chǎn)生新事物的行業(yè)，每天的工作督促著一代代航天人們不斷地發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題、探索解決方案、開(kāi)拓創(chuàng)新思路，這就是我的航天夢(mèng)。工作的時(shí)間越久，愈發(fā)意識(shí)到航天跟國(guó)家安全息息相關(guān)，一個(gè)國(guó)家強(qiáng)不強(qiáng)大，跟航天事業(yè)的發(fā)展程度有著密不可分的聯(lián)系，這就是我的強(qiáng)國(guó)夢(mèng)。現(xiàn)在我國(guó)各行各業(yè)蒸蒸日上，我們的航天領(lǐng)域更要百尺竿頭更進(jìn)一步。在大運(yùn)載能力的火箭的研制、運(yùn)載火箭的回收和重復(fù)使用方面，我們還需要下大力，向國(guó)際水平看齊。我曾看到電視上記者做街頭采訪，問(wèn)老百姓們最關(guān)心什么事，有的人說(shuō)住房問(wèn)題，有的人說(shuō)空氣治理問(wèn)題，有的人說(shuō)更關(guān)注反腐倡廉。如果采訪到我，我會(huì)告訴記者，我真正關(guān)心的，是我們國(guó)家什么時(shí)候能夠變成一個(gè)真正的航天大國(guó)、航天強(qiáng)國(guó)。我干這一輩子，心中最為牽掛的就是這么一件事。

后記

在采訪過(guò)程中，劉竹生院士不斷舉出活靈活現(xiàn)的例子，為采訪帶來(lái)無(wú)限的樂(lè)趣。整潔寬敞的辦公室內(nèi)，陽(yáng)光投灑下一片一片斑駁的剪影，那些曾經(jīng)歷盡千辛萬(wàn)苦難以攻克的航天難題，由劉竹生院士口中講出，經(jīng)過(guò)歲月的洗滌，褪去了當(dāng)時(shí)的種種痛苦與辛酸，留下的唯有一次又一次閃閃發(fā)亮的成就。我們衷心地希望，我國(guó)的航天事業(yè)能趁著現(xiàn)在的大好時(shí)機(jī)，更上一層樓。