航天精神中國夢
——對話長征七號運載火箭總指揮王小軍
中國科技集團公司第一研究院,首任院長是“中國導(dǎo)彈之父”錢學(xué)森。1995年,26歲的河南平頂山小伙王小軍從國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)火箭發(fā)動機專業(yè)博士畢業(yè)后,懷著對“兩彈一星”功勛前輩們的敬仰和對航天事業(yè)的熱情,進(jìn)入了第一研究院。
在隨后的22年時間里,王小軍把青春全部奉獻(xiàn)給了熱愛的航天事業(yè),從一名航天新人成長為新一代運載火箭長征七號的總指揮。他為我國首次載人航天工程的圓滿成功,為實現(xiàn)中華民族的千年飛天夢想作出了重要貢獻(xiàn);獲國家科技進(jìn)步特等獎、中國載人航天工程突出貢獻(xiàn)者獎?wù)隆?/p>
長征七號火箭首飛成功后,王小軍接受了記者的采訪。
記者:請您談?wù)勯L征七號火箭設(shè)計的理念?
王小軍:長征七號火箭在研制之初的定位就是作為載人航天工程的運載火箭,第一步是作為載貨飛船,第二步是作為載人飛船。載人航天任務(wù)中,可靠性、安全性是首要要求,所以設(shè)計長征七號運載火箭時,可靠性、安全性是我們第一位的目標(biāo)。比如說,所有的電機系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)都要進(jìn)行充分的地面試驗。以往我國火箭發(fā)動機可能測試1萬多秒就要發(fā)射,而長征七號的發(fā)動機測試了5萬多秒,以達(dá)到保證火箭的高可靠性。
作為新一代運載火箭,我們希望解決以往火箭長期存在的問題,即推進(jìn)劑有毒有污染。因為有毒推進(jìn)劑在生產(chǎn)、發(fā)射等各個環(huán)節(jié)都存在一些問題,特別是在高速發(fā)展、高度文明的現(xiàn)代社會,更加推崇綠色環(huán)保。
我們還要提高新一代運載火箭的性能,采用高性能的推進(jìn)劑和發(fā)動機。我們采用煤油液氧推進(jìn)劑,比以往的發(fā)動機性能提高了很多,火箭的性能、運載能力得到了大幅度提高。
另外,我們的火箭設(shè)計要有系列化的理念。設(shè)計之初,不能僅考慮一個型號,要考慮滿足各種任務(wù)的需求,比如滿足載貨飛船、載人飛船,發(fā)射低緯、高緯衛(wèi)星等任務(wù)。所以,長征七號火箭是作為載人航天的一個型號,也是新一代運載火箭的基本型?;拘屯ㄟ^改型可以形成一個系列,滿足我國各種各樣的任務(wù),未來中型運載火箭都可以用它來發(fā)射。這跟以往為了一個任務(wù)研制一型火箭的概念完全不一樣。
記者:長征七號運載火箭的應(yīng)用前景如何?
王小軍:長征七號運載火箭的應(yīng)用前景非常廣闊,比如可以發(fā)射載貨飛船,下一步發(fā)射經(jīng)過可靠性驗證后,也可以發(fā)射載人飛船。另外,在實際任務(wù)應(yīng)用過程中,再增加一個氫氧三子級,就可以發(fā)射通訊衛(wèi)星等高軌度衛(wèi)星;增加一個上面級,可以發(fā)射太陽同步軌道氣象衛(wèi)星。
此次搭載的遠(yuǎn)征-1A太空擺渡車也具備非常靈活的能力,應(yīng)用前景同樣非常廣闊。長征七號運載火箭載荷可大可小?,F(xiàn)在低軌運載能力為13.5噸,通過減少2個助推器,把二級簡化,就可以達(dá)到運載能力減半的目的,發(fā)射其他有效載荷,這樣運載能力就可以適應(yīng)4~13噸的低軌運載,太陽同步軌道運載也能達(dá)到2~8噸,地球同步轉(zhuǎn)移軌道運載能力可以到4~7噸。
在未來的航天任務(wù)中,很大一部分的載荷任務(wù)都會在長征七號火箭的有效載荷范圍內(nèi)。
記者:長征七號火箭對于我國航天事業(yè)的意義何在?
王小軍:長征七號火箭是我們運載火箭跨代的型號,它是全新一代的運載火箭,同時也是真正意義上專門為發(fā)射衛(wèi)星全新研制的火箭,設(shè)計研制定位就是專為航天任務(wù)所用。
長征七號火箭推進(jìn)劑無毒無污染,可靠性、適用性強這些特點代表著未來航天發(fā)展的主流趨勢,可以說,長征七號是一個跨代的型號,具有里程碑意義。
記者:長征七號火箭研制中最大的困難和做的最多的工作有哪些?
王小軍:最大的困難是在型號研制過程中,很多問題在地面上不太好驗證。比如說,火箭第一次采用了助推器擺動控制技術(shù),之前只有芯一級的發(fā)動機進(jìn)行擺動控制,而這次助推器的4臺發(fā)動機同步參與擺動控制,這在以往型號中是沒有過的。在研制過程中,要做大量的地面實驗和分析來進(jìn)行驗證。
力學(xué)環(huán)境、熱學(xué)環(huán)境等是我們不大好預(yù)估和模擬的。長征七號火箭起飛狀態(tài)是6臺發(fā)動機并聯(lián)工作,這6臺發(fā)動機在飛行過程中會面臨什么樣的力學(xué)、熱學(xué)環(huán)境,我們在地面分別進(jìn)行了試車,也進(jìn)行了測量,但它們組合在一起是什么情況,我們做了大量分析,卻是無法進(jìn)行試驗的。
我們做了很多全箭震動試驗、發(fā)動機擺動試驗。雖然我們單個系統(tǒng)都做了大量的測試,但通過工藝系統(tǒng)把所有單元結(jié)合在一起之后,其兼容性也需要進(jìn)行檢驗。比如增壓輸送系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)貯箱等系統(tǒng)聯(lián)到一起后能不能正常工作,我們就要通過動力系統(tǒng)試車進(jìn)行驗證。動力系統(tǒng)試車也是型號研制過程中很重要的一項實驗,綜合性強、規(guī)模龐大,是研制過程中的重點,也是我擔(dān)負(fù)總指揮壓力最大的一個方面。
另外,長征七號火箭采用了很多新技術(shù)、新材料和新工藝,譬如新的防曬材料、新的隔熱材料等,這些材料的應(yīng)用都會帶來很多新的難題。
記者:長征七號火箭這次首飛廣受關(guān)注,作為總指揮,在發(fā)射之前心情如何?
王小軍:長征七號火箭經(jīng)過了8年的研制,我們在這個過程中進(jìn)行了充分的分析、試驗,在技術(shù)方面是有信心的。我們之前更多的是擔(dān)心在飛行過程當(dāng)中,有些技術(shù)在地面上沒有辦法驗證,只能靠飛行去驗證,這是存在風(fēng)險的。但是,我們在發(fā)射前還是有信心,同時也十分期待飛行試驗的驗證,能對我們的一些新想法、新技術(shù)有一個全面的驗證。