八年磨一箭　開啟新長征

文/姚天宇

八年磨一箭開啟新長征

文/姚天宇

長征七號作為我國載人空閘站建設(shè)的“專車”是我國載人航天工程第二步第二階段至關(guān)重要的一環(huán)。

所有關(guān)注中國航天的人，都在等待這一刻的到來。一個箭體總長53.1米，芯級直徑3.35米，起飛重量597噸，近地軌道運載能力13.5噸的“大家伙”——長征七號運載火箭，從南海之濱呼嘯而起，如勇士一般刺入太空。

歷時8年研制，我國新一代運載火箭“家族”中第一枚中型運載火箭，終于在汗水和淚水的澆灌中“開花”，撬開了中國航天一個嶄新的時代。

創(chuàng)新，向太空再邁一步

雖然我國有50余年的火箭研制經(jīng)驗，但長征七號火箭還是要“站在巨人的肩膀上”，“向著太空再邁一步”。

長七火箭的創(chuàng)新要從它的名字說起?！伴L征七號”并不是這型火箭的原名。6年前，它叫“長二F換”。

在我國首枚新一代中型運載火箭立項論證時，研制者們計劃對運送載人飛船上天的長征二號F火箭箭體進行改造。只更換發(fā)動機，讓它擁有更大的推力就可以了?？稍O(shè)計師們在論證中發(fā)現(xiàn)，火箭更換發(fā)動機，引發(fā)的將是“連鎖反應(yīng)”——火箭其他系統(tǒng)的狀態(tài)都會發(fā)生徹底改變。

同時，另一重維度的思考擺在了研制者們面前。長征五號火箭研制規(guī)劃在論證之初，分為大、中、小三型，其中中型與“長二F換”存在技術(shù)和用途的重疊。而長征“家族”要實現(xiàn)長遠發(fā)展，就必須“化繁為簡”。最終，我國決定研制一種新型中型火箭，綜合長征二號F火箭的成熟技術(shù)，同時運用長征五號火箭的新技術(shù)。

長七火箭總體主任設(shè)計師馬忠輝說，從理論上講，我國新一代首枚中型運載火箭需要有一個全新的定義，“甚至是它的名字”。

2010年6月，“長二F換”被創(chuàng)新性地更名為“長征七號”，標(biāo)志著我國新一代運載火箭“家族”又一名新成員的到來。長七火箭從基礎(chǔ)技術(shù)著手開始研制，這在某種程度上也為研制者們提供了天然的創(chuàng)新條件和暢想空間。

火箭的構(gòu)型變化和運載能力的提高決定了火箭整體布局的創(chuàng)新。長七火箭副總指揮張濤介紹，自長七火箭立項以來，研制團隊先后完成了11項重大關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。其中，包括箭上力熱環(huán)境技術(shù)條件制定與驗證在內(nèi)的多項技術(shù)創(chuàng)新，在我國都是史無前例。

事實上，長七火箭的創(chuàng)新不僅僅局限于技術(shù)層面，還彌漫到了研制者的思想意識領(lǐng)域。

“它是我國第一枚打通三維數(shù)字化設(shè)計和制造通道的火箭?！遍L七總指揮王小軍說，火箭從設(shè)計到生產(chǎn)都運用三維數(shù)字化技術(shù)完成，這好比從“連環(huán)畫”時代跨越到了“3D電影”時代，我國運載火箭邁入了全生命周期數(shù)字化的大門。

八年，吃“螃蟹”艱苦卓絕

從2008年開始組建獨立研制隊伍算起，研制者們用8年的辛勞付出為長七火箭貼上了多個“第一”的標(biāo)簽：

我國第一枚在天津新一代運載火箭產(chǎn)業(yè)化基地組裝生產(chǎn)的火箭；我國第一枚通過海運進入發(fā)射場的火箭；我國第一枚在海南文昌航天發(fā)射場成功執(zhí)行發(fā)射任務(wù)的火箭。它的出征，也成為我國實施載人航天工程空間實驗室任務(wù)的首場攻堅戰(zhàn)。

創(chuàng)造歷史的都是先行者。第一個吃到“螃蟹”的人總要經(jīng)歷艱苦卓絕的時期。

回首這8年，長七火箭總體副主任設(shè)計師劉立東說，他和同事基本上都是在“資料堆里的埋頭摸索、確定方案的頭腦風(fēng)暴、試驗現(xiàn)場的殫精竭慮”中度過的。

型號隊伍的忙碌，對應(yīng)的是長七火箭驚人的研制工作量。

據(jù)火箭總設(shè)計師范瑞祥介紹，僅僅在長七火箭初樣研制階段，研制者們就先后生產(chǎn)出了101個部段，開展了313項大型地面試驗。

除此之外，在近乎完美的理論框架之下，長七火箭的實際研制進程也是難以想象的曲折。

在初樣研制階段，剛一著手工作，設(shè)計師們就發(fā)現(xiàn)了長七火箭的運載能力與技術(shù)指標(biāo)相差較大。究其根源，是火箭自身“超重”，以至于影響了有效載荷托運能力的“正常發(fā)揮”。

回首這8年，長七火箭總體副主任設(shè)計師劉立東說，他和同事基本上都是在“資料堆里的埋頭摸索、確定方案的頭腦風(fēng)暴、試驗現(xiàn)場的殫精竭慮”中度過的。

在為火箭“減肥瘦身”的路上，設(shè)計師們將“大刀闊斧”與“細致入微”的思路并舉。以箭體結(jié)構(gòu)減重為例，作為整枚火箭的“脊梁”，這一部分在減重之后大大跌破最初的預(yù)期。

小到螺釘?shù)牟牧线x配，大到方案的推倒重來，設(shè)計師們在性能和重量之間尋求平衡。每一次改動，他們都要頂著巨大的壓力負重前行。

在減重之后，長七火箭的“鋼筋鐵骨”已經(jīng)不到全箭總重的10%。

長七火箭結(jié)構(gòu)副主任設(shè)計師陳獻平說，在繁重的工作中，他和同事們享受著這種“痛并快樂著”的感覺。“我們?yōu)槿〉玫拿恳粋€突破感到高興，哪怕突破只是一點點?！?/p>

從討論、改進、創(chuàng)新再到優(yōu)化，這種無休止的循環(huán)讓長征七號運載火箭的性能得到不斷提升。業(yè)內(nèi)公認，它的許多技術(shù)如今已經(jīng)代表了我國運載火箭研制的最高水平。

首飛，衣帶漸寬終不悔

如果沒有參與其中，你或許很難感受到一枚新型火箭誕生的艱難。

從2013年9月開始，大約一年多的時間，1800噸的長七火箭活動發(fā)射平臺在文昌發(fā)射場拔地而起。

長七火箭副總設(shè)計師范虹第一次帶隊來建發(fā)射臺的時候，文昌發(fā)射場還是雜草叢生?！鞍l(fā)射平臺拓荒者們”在這里扛過了“歹毒”的陽光、濕熱的環(huán)境和孤獨的內(nèi)心煎熬，還要面對大自然未知因素的侵襲。

長七火箭發(fā)射平臺主管設(shè)計師黎定仕曾親眼看到，超強臺風(fēng)“威馬遜”卷積著沙子襲擊汽車車身，平滑的車身漆面立刻成了磨砂狀；居民的電動三輪車被卷到十幾米高的空中，然后被摔得支離破碎。

這場臺風(fēng)嚴重破壞了試驗隊工作用的工作梯、升降車以及電源線路……負責(zé)發(fā)射臺建設(shè)整體協(xié)調(diào)調(diào)度的祁永兵回憶，他的心似乎也被這場臺風(fēng)吹得裂開了。

臺風(fēng)過后，就在發(fā)射場設(shè)備恢復(fù)階段，祁永兵接到家里的電話，他79歲的父親病重住院。試驗隊的領(lǐng)導(dǎo)找到祁永兵，勸他回去看看。

“不回去了，走不開啊?！闭f這話時，執(zhí)拗的祁永兵盡量將情緒保持平靜。因為他知道，回去，父親也會說“火箭比天大”，然后把他“趕”回來。

“衣帶漸寬終不悔?！逼钣辣鴥?nèi)心所感受到的是，與長七火箭有過交集的所有人都在為這發(fā)火箭的成功首飛而拼盡全力，他不是一個人在戰(zhàn)斗。

當(dāng)長七火箭托著美麗的尾焰踏上征程，研制者們的汗水、淚水在這一刻凝聚。

一切順利，作為我國載人航天工程第二步第二階段至關(guān)重要的一環(huán)，這型火箭將作為我國載人空間站建設(shè)的“專車”，為中國人的“航天夢”探索一個嶄新的未來。

（作者單位：《中國航天報》）