我見證了中國的載人航天事業(yè)

王珊

1987年，我從北京航空航天大學(xué)畢業(yè)。我是學(xué)飛機(jī)制造出身的，臨畢業(yè)時，我只知道自己要被分到航天部，但航天部在哪兒、去了要干什么，這些我都不清楚。等到了中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院門口，我才知道自己是被派來造火箭的。造飛機(jī)和造火箭從專業(yè)上來講跨度并不大，但在設(shè)計理念上存在一些差異。比如說，飛機(jī)要重復(fù)使用，所以要進(jìn)行疲勞設(shè)計，以保證飛機(jī)多次飛行后依然是安全的。但火箭不一樣，火箭是一次性使用的，它考慮的是發(fā)射以后承受的沖擊強(qiáng)度，要做強(qiáng)度方面的試驗(yàn)。

我剛到中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院時，恰好趕上國家提出“863”計劃（國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃），計劃明確提出“中國在航天技術(shù)方面取得了巨大的成就，但在載人航天方面仍是空白”，要將建設(shè)空間站作為航天技術(shù)領(lǐng)域的兩個主題項(xiàng)目之一。既然要送人類上太空，就必須有天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)。那個時候，使用航天飛機(jī)的思想還很流行，美國1981年就實(shí)現(xiàn)了航天飛機(jī)的首次載人飛行。論證的時候，老一輩的科學(xué)家討論了中國發(fā)展航天飛機(jī)的可能性，但考慮到投資強(qiáng)度和國內(nèi)的技術(shù)基礎(chǔ)，最終決定將國內(nèi)現(xiàn)有的長征二號E運(yùn)載火箭適當(dāng)改進(jìn)后發(fā)射載人飛船，由此開啟中國的載人航天“三步走”戰(zhàn)略。

“三步走”戰(zhàn)略提出來后，我們院的任務(wù)就是在長征二號E運(yùn)載火箭的基礎(chǔ)上，研制長征二號F火箭。作為載人航天工程的重要組成部分，長征二號F火箭的研制既要在運(yùn)載能力、入軌精度等性能指標(biāo)上下功夫，更需要考慮可靠性和安全性。分配給我的任務(wù)是做火箭的逃逸系統(tǒng)。這個系統(tǒng)體現(xiàn)在長征二號F火箭上是一個類似于避雷針的構(gòu)造，我們稱之為“逃逸塔”。它位于飛船頂部，高8米，在火箭發(fā)射過程中萬一發(fā)生危及航天員生命安全的意外情況，它要確保航天員能夠瞬間逃生、安全返回。在發(fā)射順利時，它還必須按計劃點(diǎn)火工作，脫離箭體，讓飛船得以繼續(xù)飛行。

在當(dāng)時，我們只清楚一些基本原理，實(shí)際操作很難。國際上有關(guān)這方面的技術(shù)又很封閉，獲得不到什么幫助。我們也知道火箭一旦發(fā)生爆炸要立刻逃生，但哪些因素會導(dǎo)致火箭發(fā)生爆炸？萬一發(fā)生爆炸，我們得反應(yīng)多快才是安全的？打個比方，如果火箭一秒鐘內(nèi)爆炸的輻射范圍是一公里，但你一秒鐘只跑了500米，那等于是白跑。還有，爆炸會產(chǎn)生火、熱、碎片，這三樣的危害度有多大，在大氣、真空、太空中又有哪些不同？這些，都是必須挨個解決的問題。我們先是分析了世界范圍內(nèi)的火箭事故，總結(jié)了他們出問題的點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)逃逸系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)設(shè)備最容易出問題，接著是控制系統(tǒng)，這些都成為我們的研究重點(diǎn)。當(dāng)然，我們也做了很多模擬試驗(yàn)。我記得推進(jìn)劑爆炸試驗(yàn)是在長沙的一個山坳子里進(jìn)行的，我們做了一個幾百公斤重的模擬裝置，將它吊起來，用以模擬推進(jìn)劑爆炸的威力。

所有的問題都是從摸不到頭腦的階段一個個捋清楚的。長征二號F系列火箭的研制，其實(shí)就是一個不斷認(rèn)識和補(bǔ)課的過程。2003年10月15日，我們發(fā)射了神舟五號飛船，首次將中國的航天員楊利偉安全地送入了軌道。那一次，楊利偉在天上待了23個小時就返回了地面。當(dāng)時我們還沒有從發(fā)射場返回北京，就聽說了楊利偉在飛行過程中，經(jīng)歷了一個很不舒服的振動，他后來還在一本書里描述了這個振動：“當(dāng)火箭飛行到三四十公里高度的時候，火箭和飛船發(fā)生了急劇的抖動，產(chǎn)生了共振，讓我的五臟六腑都快碎了。我心里感覺我不行了，我要撐不住了，振動26秒之后，這個振動慢慢減輕，如同一次重生。”

我們覺得這可能是傳說中的POGO振動（縱向耦合振動）。從發(fā)射場回來之后，我們工作人員一起看了當(dāng)時的飛行數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)這個振動只有8赫茲。隨即，我們成立了一個研究組，試圖尋找振動的來源。這個工作用了5年的時間。長征二號F火箭是從長征二號E借鑒過來的，由于當(dāng)時試驗(yàn)條件不具備，這個火箭并沒有進(jìn)行縱向的振動試驗(yàn)，在長征二號F研制的時候，類似的試驗(yàn)也沒有進(jìn)行。這就是我們?nèi)钡恼n、欠的賬，既然缺了，就要補(bǔ)上。2008年，翟志剛完成任務(wù)回來后，我問他：“你這次飛行感覺怎么樣？”他說：“好！平穩(wěn)！舒服！”我們花了5年時間，就是為了把一個“不舒服”的“不”字去掉，變成“舒服”。

在現(xiàn)場看火箭發(fā)射跟在指揮室里看是完全不一樣的。1999年11月19日，長征二號F火箭首次發(fā)射并成功將中國第一艘試驗(yàn)飛船神舟一號送入太空。那天，我在塔架上值班——逃逸塔有一套測溫系統(tǒng)，在發(fā)射前需要不斷地測定其溫度，我要在發(fā)射前的最后一個小時才能撤到技術(shù)區(qū)。當(dāng)時，我就在那里念叨，逃逸塔千萬不要使用，因?yàn)槭褂镁鸵馕吨鸺龉收?，航天員要逃生。撤離后，火箭點(diǎn)火發(fā)射的那一刻，我遠(yuǎn)遠(yuǎn)地看著，覺得特別震撼，那一刻我感受到了心臟共振。

張智

在指揮室里，你只能從屏幕上看，你關(guān)注的也只有參數(shù)。2016年9月15日天宮二號發(fā)射，這是我人生難忘的一次發(fā)射經(jīng)歷，也是我當(dāng)上長征二號F火箭第四任總師后參與的第一次發(fā)射。我站在指揮室里，盯著屏幕。那幾天，我緊張得上火，腮幫子都腫了。指揮員喊著“三、二、一”點(diǎn)火起飛，助推器分離，整流罩分離等，一直到這個時候，我都覺得大廳里一片寂靜，好像沒人在呼吸，等到指揮員報太陽能帆板展開，整個大廳里的掌聲才響起。

這時，我一個人悄悄走了出去，到了指揮臺二樓的儲物間，我記得它對面是一個廁所。我拿出電話給我們的遙測設(shè)計師打電話?！皠偛虐l(fā)射的時候，我看到有幾個數(shù)不對?！蔽覍λf。這幾個數(shù)很重要，是后續(xù)載人飛行時用于地面故障診斷的參數(shù)。她當(dāng)時沒有即刻回答我，應(yīng)該是去檢查參數(shù)了。晚餐的時候，她告訴我：“那幾個數(shù)是對的，你看錯了?！蹦憧?，我得有多緊張，能把正確的數(shù)字看錯。一個月后，我的長征二號F火箭再次將神舟十一號飛船成功發(fā)射，順利將兩名航天員送上太空。

到現(xiàn)在為止，長征二號F火箭已發(fā)射13次，發(fā)射成功率100%，共發(fā)射了6艘載人飛船、5艘無人飛船和2個空間實(shí)驗(yàn)室。從某種意義上來說，它已經(jīng)是一個成熟的產(chǎn)品，技術(shù)上的問題很少，技術(shù)方案也比較成熟，現(xiàn)在要做的就是如何保證它的穩(wěn)定性和安全性。我的責(zé)任和目標(biāo)不只是成功地將天宮二號和神舟十一號發(fā)射上去，還要保證不出重大安全事故和責(zé)任事故，這才叫圓滿成功。

這型火箭跟別的火箭有著根本的區(qū)別。其他火箭出現(xiàn)問題，可能損失的是火箭和有效載荷，那么，只要有錢，我們就可以重新造一個，一切重來一次。但長征二號F火箭如果失利的話，我們將失去我們的航天員，天宮實(shí)驗(yàn)室的建造以及后續(xù)的任務(wù)都會終止。

所以，每一次的任務(wù)對我們來說都是一個非常大的考驗(yàn)和挑戰(zhàn)。任務(wù)的關(guān)鍵在于防止人為因素導(dǎo)致的疏忽。我會擔(dān)心哪些事情沒有做好，沒有做全。執(zhí)行神舟十一號和天宮二號任務(wù)的時候，我手里有一張任務(wù)表，完成一項(xiàng)檢查，工作人員會在上面畫上一個勾，沒有完成的則要解釋緣由。每隔一天，我還會招呼相應(yīng)系統(tǒng)的工作人員開一次“雙想會”，即想哪些因素可能會影響安全性和可靠性。我的上一任總師有一個特別的習(xí)慣，每次干活前，他都會問工作人員有沒有跟家里人吵架，晚上有沒有加夜班。如果有，他會說：“對不起，今天別干我們的活?！?/p>

中國的載人航天還要建立中國人的空間站，長征二號F運(yùn)載火箭還會為中國的空間站工程做出它自己的貢獻(xiàn)，我希望這個火箭會越飛越好，越來越可靠。現(xiàn)在我又承擔(dān)起重型火箭的研制工作。這個火箭要承載的是日后的探月、探火任務(wù)。我希望這個新型的火箭能夠打破長征二號F運(yùn)載火箭的某些限制，長征二號F運(yùn)載火箭要求穩(wěn)定、可靠，新的重型火箭要敢于做一些冒險的嘗試，只有這樣，才能更為先進(jìn)。這種感覺挺奇怪的：上午開長征二號F運(yùn)載火箭的會議我說要穩(wěn)妥，下午參加重型火箭的會議，又提出要有突破。這就像兩個小人兒在你體內(nèi)，一個跟你說要保險，一個跟你說要打破常規(guī)。

手 記

我跟張智已經(jīng)是第三次見面，算是“老朋友”了。他是長征二號F火箭的第四任總師。造火箭，這在外界看來是籠罩在光環(huán)下的事情。但每次見到他，他都會跟我說，自己從事的職業(yè)跟別的行業(yè)沒什么區(qū)別，“只不過是別人做冰箱、手機(jī)，我們做火箭罷了”。在他看來，兩個行當(dāng)?shù)奈ㄒ徊煌腔鸺到y(tǒng)大而復(fù)雜，運(yùn)用的技術(shù)小眾而高端。

張智講話很樸實(shí)，我們的采訪就像嘮家常。這也是航天人共有的特點(diǎn)：樸素、簡單。我們采訪的那天是9月21日，算下來，恰巧是中國載人航天“三步走”戰(zhàn)略實(shí)施的第26個年頭。因?yàn)檫@一點(diǎn)，張智有些開心，他見證了中國載人航天事業(yè)一步步的發(fā)展。1992年，中國載人航天“三步走”戰(zhàn)略提出：第一步，建立一個大系統(tǒng)，把中國自己的航天員送上天，運(yùn)行一段時間后安全返回到地面;第二步，建立一個空間實(shí)驗(yàn)室，為第三步建立空間站做一些技術(shù)準(zhǔn)備和技術(shù)實(shí)驗(yàn);第三步，建立一個中國長期有人駐守的空間站，做很多地面完不成的工程、技術(shù)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)。如今，前兩步在長征二號F火箭的助推下都已經(jīng)相繼完成，2020年中國空間站也即將建設(shè)成功。

2012年6月16日，長征二號F運(yùn)載火箭起飛，成功將神舟九號飛船送入太空。

陪張智一起見證這些的，是一沓沓匯編成冊的規(guī)范。這些全源于長征二號F運(yùn)載火箭研制和改進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)和做法。積少成多，有了1000多本。指著上面的每一條，張智都能說出其中的故事。為了保證火箭發(fā)射成功，這些規(guī)范中的每一條都會被落實(shí)到一個新火箭的研制和發(fā)射過程中去，被他們嚴(yán)格甚至有些刻板地檢查、追溯和執(zhí)行。

有時候，張智會覺得自己就像一個手工匠人，用時間和氣力打磨著工作和耐心。長征二號F運(yùn)載火箭承載著中國載人航天的重大任務(wù)，穩(wěn)定可靠是整個系統(tǒng)對它提出的最大要求。因此，張智一直將安全擺在最高的位置。但這并不是說，長征二號F運(yùn)載火箭就局限在一個位置或者階段。它也是在不斷地完善和改進(jìn)過程中。

在天宮二號和神舟十一號飛船的發(fā)射任務(wù)中，中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院對兩發(fā)長征二號F火箭分別做了數(shù)十項(xiàng)技術(shù)改進(jìn)。但從提出改進(jìn)要求到最終落實(shí)，這個過程是不容易的。首先，火箭的設(shè)計師系統(tǒng)會討論提議是否可行;其次，要確認(rèn)改進(jìn)系統(tǒng)是否會影響別的系統(tǒng)的運(yùn)行;然后才能進(jìn)入驗(yàn)證階段。如果驗(yàn)證成功，方能進(jìn)入到正式程序階段，隨后還會有一系列的跟蹤追查?！拔覀儾⒉皇且蜓嘏f，也會使用新的技術(shù)，但前提是不能影響整個火箭系統(tǒng)的安全可靠性?！睆堉歉嬖V我。

〔本刊責(zé)任編輯 錢璐璐〕

〔原載《三聯(lián)生活周刊》2018年第39期〕