張智 我見(jiàn)證了中國(guó)的載人航天事業(yè)

張智 王珊

1987年，我從北京航空航天大學(xué)畢業(yè)。那時(shí)，我們工作包分配，國(guó)家需要我們?nèi)ツ睦铮覀兙腿ツ睦?。我是學(xué)飛機(jī)制造出身的，臨畢業(yè)時(shí)，我當(dāng)時(shí)只知道自己要被分到航天部，但航天部在哪兒、我去了要干什么，這些我都不清楚。等我到了中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院門(mén)口，我才知道我是被派來(lái)造火箭的。造飛機(jī)和造火箭從專(zhuān)業(yè)上來(lái)講跨度并不大，但存在一些設(shè)計(jì)理念的區(qū)別。比如說(shuō)，飛機(jī)要重復(fù)使用，所以要進(jìn)行疲勞設(shè)計(jì)，以保證飛機(jī)多次飛行后依然是安全的，我的本科論文做的就是這個(gè)。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(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院時(shí)，恰好趕上國(guó)家提出“863計(jì)劃”（國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃），計(jì)劃明確提出“中國(guó)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(gè)主題項(xiàng)目之一。既然要送人類(lèi)上太空，就必須有天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)。那個(gè)時(shí)候，使用航天飛機(jī)的思想還很流行，美國(guó)1981年就實(shí)現(xiàn)了航天飛機(jī)的首次載人飛行。論證的時(shí)候，老一輩的科學(xué)家也討論了中國(guó)發(fā)展航天飛機(jī)的可能性，但考慮到投資強(qiáng)度和國(guó)內(nèi)的技術(shù)基礎(chǔ)，最終決定使用國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的長(zhǎng)征二號(hào)E運(yùn)載火箭適當(dāng)改進(jìn)后發(fā)射載人飛船，由此開(kāi)啟中國(guó)的載人航天“三步走”戰(zhàn)略。

“三步走”戰(zhàn)略提出來(lái)后，我們?cè)旱娜蝿?wù)就是在長(zhǎng)征二號(hào)E運(yùn)載火箭的基礎(chǔ)上，研制長(zhǎng)征二號(hào)F火箭。作為載人航天工程的重要組成部分，長(zhǎng)征二號(hào)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指標(biāo)。我被分配的任務(wù)是做火箭的逃逸系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)體現(xiàn)在長(zhǎng)征二號(hào)F火箭上是一個(gè)類(lèi)似于避雷針的構(gòu)造，我們稱(chēng)之為“逃逸塔”，它位于飛船頂部，高8米，在火箭發(fā)射過(guò)程中萬(wàn)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(shí)，它還必須按計(jì)劃點(diǎn)火工作，脫離箭體，讓飛船得以繼續(xù)飛行。

在當(dāng)時(shí)，我們只清楚一些基本原理，實(shí)際操作很難。國(guó)際上又很封閉，也獲得不到什么幫助。我們也知道火箭炸了要逃，但哪些因素會(huì)導(dǎo)致火箭發(fā)生爆炸？萬(wàn)一發(fā)生爆炸，我們得反應(yīng)多快才是安全的？我打個(gè)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，那也是白跑。還有，爆炸會(huì)產(chǎn)生火、熱、碎片，這三種的危害度有多大，在大氣、真空、太空中又有哪些不同？這些，都是擺在面前必須挨個(gè)解決的問(wèn)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(wèn)題的點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)逃逸系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備最容易出問(wèn)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，我們也做了很多的模擬試驗(yàn)。我記得推進(jìn)劑爆炸試驗(yàn)是在長(zhǎng)沙一個(gè)山坳子進(jìn)行的，我們做了一個(gè)幾百公斤重的模擬裝置，將它吊起來(lái)，等爆炸的時(shí)候它掉下來(lái)，弄破了兩只箱子，用以模擬推進(jìn)劑爆炸的威力。

所有的問(wèn)題都是從摸不到頭腦的階段一個(gè)個(gè)捋清楚的。長(zhǎng)征二號(hào)F系列火箭研制，其實(shí)就是一個(gè)不斷認(rèn)識(shí)和補(bǔ)課的過(guò)程。2003年10月15日，我們發(fā)射了神舟五號(hào)飛船，將中國(guó)的第一名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(gè)小時(shí)就返回了地面。當(dāng)時(shí)我們還沒(méi)有從發(fā)射場(chǎng)返回北京，就聽(tīng)說(shuō)了楊利偉在飛行過(guò)程中，經(jīng)歷了一個(gè)很不舒服的振動(dòng)，他后來(lái)還在一本書(shū)里描述了這個(gè)振動(dòng)：“當(dāng)火箭飛行到三四十公里高度的時(shí)候，火箭和飛船發(fā)生了急劇的抖動(dòng)，產(chǎn)生了共振，那種十分痛苦的感覺(jué)，讓我的五臟六腑都快碎了，我心里感覺(jué)我不行了，我要撐不住了，振動(dòng)26秒之后，這個(gè)振動(dòng)慢慢減輕，如同一次重生?！?/p>

我們覺(jué)得這可能是傳說(shuō)中的POGO振動(dòng)（縱向耦合振動(dòng)）。從發(fā)射場(chǎng)回來(lái)之后，我們工作人員一起看了當(dāng)時(shí)的飛行數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)這個(gè)振動(dòng)只有8赫茲。隨即，我們成立了一個(gè)研究組，試圖尋找振動(dòng)的來(lái)源。這個(gè)工作用了五年的時(shí)間：長(zhǎng)征二號(hào)F火箭是從長(zhǎng)征二號(hào)E借鑒過(guò)來(lái)的，由于當(dāng)時(shí)試驗(yàn)條件不具備，這個(gè)火箭并沒(méi)有進(jìn)行縱向的振動(dòng)試驗(yàn)，在長(zhǎng)征二號(hào)F研制的時(shí)候，類(lèi)似的試驗(yàn)也沒(méi)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(lái)后，我問(wèn)他：“你這次飛行感覺(jué)怎么樣？”他說(shuō)：“好！平穩(wěn)！舒服！”5年時(shí)間就是為了把一個(gè)“不舒服”的“不”字去掉，變成“舒服”。

不知道你有沒(méi)有在現(xiàn)場(chǎng)看過(guò)火箭發(fā)射。在現(xiàn)場(chǎng)看跟在指揮室里是完全不一樣的。1999年11月19日，長(zhǎng)征二號(hào)F火箭首次發(fā)射并成功將中國(guó)第一艘試驗(yàn)飛船神舟一號(hào)飛船送入太空。那天，我在塔架上值班——逃逸塔有一套測(cè)溫系統(tǒng)，在發(fā)射前需要不斷地測(cè)定其溫度，我要在發(fā)射前的最后一個(gè)小時(shí)才能撤到技術(shù)區(qū)。當(dāng)時(shí)，我就在那里念叨，逃逸塔千萬(wàn)不要使用，因?yàn)槭褂靡馕吨鸺龉收希教靻T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(jué)得特別震撼，那一刻我感受到了心臟共振。

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(hào)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(zhǎng)征二號(hào)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(gè)時(shí)候，我都覺(jué)得大廳里一片寂靜，好像沒(méi)人在呼吸，等到指揮員報(bào)太陽(yáng)能帆板展開(kāi)，整個(gè)大廳里的掌聲才響起。

這時(shí)，我一個(gè)人悄悄走了出去，到了指揮臺(tái)二樓的儲(chǔ)物間，我記得它對(duì)面是一個(gè)廁所。我拿出電話(huà)給我們的遙測(cè)設(shè)計(jì)師打電話(huà)?！皠偛虐l(fā)射的時(shí)候，我看到有幾個(gè)數(shù)不對(duì)。”我對(duì)她說(shuō)。這幾個(gè)數(shù)很重要，是后續(xù)載人飛行時(shí)用于地面故障診斷的參數(shù)。她當(dāng)時(shí)沒(méi)有即刻回答我，應(yīng)該是去檢查參數(shù)了。晚餐的時(shí)候，她告訴我：“那幾個(gè)數(shù)是對(duì)的，你看錯(cuò)了。”你看，我得有多緊張，能把對(duì)的東西看錯(cuò)。一個(gè)月后，我的長(zhǎng)征二號(hào)F火箭再次將神舟十一號(hào)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(zhǎng)征二號(hào)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(wú)人飛船和2個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室。從某種意義上來(lái)說(shuō)，它已經(jīng)是一個(gè)成熟的產(chǎn)品，技術(shù)上的問(wèn)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)定和安全可靠。我的責(zé)任和目標(biāo)不只是成功地將天宮二號(hào)和神舟十一號(hào)發(fā)射上去，還要保證不出重大安全事故、不出重大責(zé)任事故，這才叫圓滿(mǎn)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(wèn)題，可能損失的是火箭和有效載荷。那么，只要有錢(qián)，我們可以重新再造一個(gè)，一切重來(lái)一次。但長(zhǎng)征二號(hào)F火箭如果失利的話(huà)，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(huì)戛然而止。

所以，每一次的任務(wù)對(duì)我們來(lái)說(shuō)都是一個(gè)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(huì)擔(dān)心哪些事情沒(méi)有做好，沒(méi)有做全。執(zhí)行神舟十一號(hào)和天宮二號(hào)任務(wù)的時(shí)候，我手里有一張任務(wù)表，完成一項(xiàng)檢查，工作人員會(huì)在上面畫(huà)上一個(gè)勾，沒(méi)有完成的則要解釋緣由。每隔一天，我還會(huì)招呼相應(yīng)系統(tǒng)的工作人員開(kāi)一次“雙想會(huì)”，即想哪些因素可能會(huì)影響安全性和可靠性。我的上一任總師有一個(gè)玩笑的事情，他每次干活前，會(huì)問(wèn)工作人員有沒(méi)有跟家里吵架，晚上有沒(méi)有加夜班。如果有，他會(huì)說(shuō)：“對(duì)不起，今天別干我們的活?！?/p>

后續(xù)，中國(guó)的載人航天還要建立中國(guó)人的空間站，長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭還會(huì)為中國(guó)的空間站工程做出它自己的貢獻(xiàn)，我希望這個(gè)火箭會(huì)越飛越好，越來(lái)越可靠，越安全，越精準(zhǔn)。在擔(dān)任長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭總師的同時(shí)，我現(xiàn)在開(kāi)始承擔(dān)重型火箭的研制工作。這個(gè)火箭要承載的是日后的探月、探火任務(wù)。我希望這個(gè)新型的火箭能夠打破長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭的某些限制，長(zhǎng)征二號(hào)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(xiǎn)的嘗試，只有這樣，才能更為先進(jìn)。這種感覺(jué)還挺奇怪的，我上午開(kāi)長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭的會(huì)議說(shuō)要穩(wěn)妥，下午參加重型火箭的會(huì)議，提要有突破。就像兩個(gè)小人兒在你體內(nèi)，一個(gè)跟你說(shuō)要保險(xiǎn)，一個(gè)跟你說(shuō)要打破常規(guī)，我感覺(jué)自己要雙重人格了。

手記

跟張智已經(jīng)是第三次見(jiàn)面，算是“老朋友”了。他是長(zhǎng)征二號(hào)F火箭的第四任總師。造火箭，這在外界看是籠罩在光環(huán)下的事情。但每次見(jiàn)到他，他都會(huì)跟我說(shuō)，自己從事的職業(yè)跟別的行業(yè)沒(méi)什么區(qū)別，“只不過(guò)是別人做冰箱、手機(jī)，我們做火箭罷了”。在他看來(lái)，兩個(gè)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(huà)很樸實(shí)，我們的采訪(fǎng)就像嘮家常。這也是航天人共有的特點(diǎn)：樸素、簡(jiǎn)單。我們采訪(fǎng)的那天是9月21日，算下來(lái)，恰巧是中國(guó)載人航天“三步走”戰(zhàn)略實(shí)施的第26個(gè)年頭。因?yàn)檫@一點(diǎn)，張智有些開(kāi)心，他見(jiàn)證了中國(guó)載人航天事業(yè)一步一步的發(fā)展。1992年，中國(guó)載人航天“三步走”戰(zhàn)略提出：第一步，建立一個(gè)大系統(tǒng)，把中國(guó)自己的航天員送上天，運(yùn)行一段時(shí)間后安全返回到地面;第二步，要建立一個(gè)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(gè)中國(guó)長(zhǎng)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(zhǎng)征二號(hào)F火箭的助推下都已經(jīng)相繼完成，2020年中國(guó)空間站也即將建設(shè)成功。

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

陪張智一起見(jiàn)證這些的，是一沓沓匯編成冊(cè)的規(guī)范。這些全源于長(zhǎng)征二號(hào)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(shuō)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(huì)落實(shí)到一個(gè)新火箭的研制和發(fā)射過(guò)程中去，他們嚴(yán)格甚至有些刻板地檢查、追溯和執(zhí)行。

有時(shí)候，張智會(huì)覺(jué)得自己就像一個(gè)手工匠人，用時(shí)間和氣力打磨著工作和耐心。長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭承載著中國(guó)載人航天的重大任務(wù)，穩(wěn)定可靠是整個(gè)系統(tǒng)對(duì)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(shuō)，長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭就局限在一個(gè)位置或者階段。它也是在不斷地完善和改進(jìn)過(guò)程中。

在天宮二號(hào)和神舟十一號(hào)飛船的發(fā)射任務(wù)中，中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院對(duì)兩發(fā)長(zhǎng)征二號(hào)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(gè)過(guò)程是不容易的。首先，火箭的設(shè)計(jì)師系統(tǒng)會(huì)討論提議是否可行;其次，要確認(rèn)改進(jìn)系統(tǒng)是否會(huì)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(huì)有一系列的跟蹤追查?！拔覀儾⒉皇且蜓嘏f，也會(huì)使用新的技術(shù)，但前提是不能影響整個(gè)火箭系統(tǒng)的安全可靠性?！睆堉歉嬖V我。