中国运载火箭技术研究院研究员、长征二号F火箭副总设计师 宋征宇
2005年10月12日,长征二号F火箭再显神威,以雷霆万钧之势拔地而起,将载有两名航天员的神舟六号飞船胜利送入太空。神舟六号发射成功再次证明,我们研制的长征二号F火箭具有极高的可靠性和安全性,是值得国人骄傲的“神箭”。随着指挥员“船箭分离,飞船人轨”的洪亮声音,欢呼声和掌声响彻测发大厅。顿时,澎湃的激情如火焰一般在我们心中燃烧,因为我们又一次实现了对祖国和人民的庄严承诺!
我们运载火箭技术研究院是中国航天的发祥地。在48年的风雨征程中,我们研制的“长征”系列火箭享誉海内外,圆满完成了包括我国6艘飞船在内的国内外90多个航天器的发射任务。一次又一次壮丽的火箭腾飞,凝结着一代又一代中国运载火箭事业开拓者和建设者的智慧与心血。
10月12日凌晨6时,离发射还有3个小时。发射场的气温已降到零度,天空还飘着雪花。我作为火箭的副总师,攀上发射塔架,做最后的状态检查和确认。当安装完最后一块电池,取下最后一个用于防止火工装置误爆的保护插头,关上最后一个操作舱口,我知道火箭已经完全从测试状态转人了发射状态。为了这一时刻,火箭队伍整整准备了两年。
两年前的10月15日,神舟五号发射成功。但我们从飞行结果数据分析中发现,一台重要的产品在飞行过程中发生了故障。由于火箭本身有足够的稳定裕度和容错能力,这个故障没有影响成败。就在举国欢庆首飞成功的日子里,我们开始了紧张艰苦的排除故障工作。
谁也没有想到,这个问题解决起来会如此艰难。由于天地环境的差异性,地面各种试验难以完全复现飞行现象,故障定位工作在一段时间内几乎没有进展。日历一天天翻过,神舟六号任务一天天逼近,大家心急如焚。经过一次次试验分析,一次次仿真计算,一次次争论交锋,不知熬过多少个日日夜夜,我们终于找到了主要的故障模式,赶在产品出厂前消除了系统中的隐患。我们曾经创造过用18个月的时间研制一个全新火箭的历史,也有用20个月甚至更长时间去攻克一个技术难题的决心。作为载人运载火箭的研制人员,我们始终贯彻“最严、最慎、最细、最实”的工作精神,因为我们运载的是航天员,我们要为航天员铺就一条通天的平安大道。
10月12日清晨7时,离发射还有2小时。技术人员向我递交了确定弹道的报告,火箭飞行控制软件的最终状态也由此确定。
软件一直是各级领导的“心病”,它不像硬件产品那样摸得着,看得见,但作用却至关重要。火箭控制系统研制人员对软件产品的设计严格到了近乎苛刻的程度。在一次软件复查中,发现起飞后箭地通讯中断未做屏蔽处理,在改与不改之间我们承受着巨大的心理压力。不改的理由似乎很充分,因为系统中针对这一问题已经在其他方面采取了两道“保险”措施,前5次飞行也均获得了成功;若要改,这个时候火箭全系统匹配试验已经完成,留给我们测试验证的时间已不多。对待技术状态的更改,火箭系统有着严格的要求,哪怕是一条语句的变动,也要按照“论证充分、各方认可、试验验证、审批完备、落实到位”的五条原则进行。如果工作不到位,就有可能带来新问题。但是,正如我们运载火箭技术研究院吴燕生院长所言:“我们能够接受认识不到的问题,但不接受认识到而没有解决好的问题。”我们经过再三研究,最终下定决心进行修改,在原有两道“保险”的基础上,新增加了两道“保险”,构成了牢不可破的安全屏障。
科学探索的征程上没有通衙大道,登天之路更非一帆风顺。记得在一次发射场试验中,发现计算机字总是在起飞前偶尔有乱码。虽判定不影响飞行,但为了解释该现象,我们从成千上万个由二进制码组成、未经计算机处理的“天书”中,逐个字串地比对、查找线索,并返回北京进行验证。当我们测出可信的数据,打印完分析报告,走出试验室,恰好一轮中秋明月高悬在深邃的天宇,周围是那么恬静。走在路上,我想起了一位老专家发自肺腑的一首词,“实验室,灯火不熄,人不寐。测试间,往复检测终不馁。寒来暑往几十回。”
10月12日9时,发射零秒。随着操作手按下点火按钮,火箭腾空而起,火光云霭里,那一幅幅火箭飞行的真实画面映入眼帘,全国人民的心随着火箭一起飞翔。实现这一切的是火箭新增的图像测量系统。在刘宇总指挥、刘竹生总师的带领下,科研人员逐一攻克了高动态下的传输延时和马赛克问题。这一系统不仅可用来向地面显示火箭的飞行情况,还将为火箭的故障诊断提供直观判据。
12秒,火箭转弯;139秒,助推器分离;159秒,火箭一、二级分离;588秒,船箭分离……当神箭托举神舟进入预定轨道,那分离的瞬间就像老友送别,依依不舍的目光和渐行渐远的背影,通过图像测量系统,穿透厚厚的云层,传送到我们眼前。测发大厅又一次爆发出热烈的掌声,火箭在瞬间的辉煌中圆满完成了使命。
为了这惊心动魄的10分钟,我们在地面开展了大量的试验,一些重要产品的可靠性增长试验将近600小时,相当于每飞行1秒钟,地面试验就有1小时。如果按照这个比例折算成天,正应了“天上一日,人间十年”的古话。
载人航天,人命关天。这是挂在我们所有科研人员嘴上的一句话,也深深地印在了我们的脑海里。为了确保成功发射,我们通过自主创新,在多项关键技术上取得了突破。可靠性设计有几大难题,一是如何合理确定故障门限,防止漏判和误判;二是如何迅速隔离故障部件,防止故障扩散放大;三是如何实现“系统重组”,替代故障部件功能。可靠性设计中还有一个悖论,要判定对与错,需要一个公正的“判官”,但“判官”自身的可靠性如何保证?为了解决这些难题,在黄春平、孙凝生等老专家的带领下,我们群策群力,集智攻关。控制系统共进行了1287次不同模式的故障仿真试验,逃逸系统进行了近300种状态的计算及仿真。正是对可靠性的不懈追求,才保证了火箭的安全飞行。我们可以自豪地说,长二F火箭的可靠性、安全性设计已经达到了国际先进水平,而这一切完全是依靠我们自己的智慧实现的!
为了铸就托举飞船的倚天神箭,一批又一批优秀人才,为了载人航天事业锐意创新,忘我工作。多少人呕心沥血,霜染白发;多少人拼搏奉献,无怨无悔。一位参加排除故障工作的老同志,叫王载祯,在一种精神和信念的支撑下,连续20多个月和年轻人日夜奋战,加班加点做试验,当故障排除后,人却病倒了,至今还在家休息,未能去参加神舟六号的发射任务。正是许许多多在平凡岗位上默默奉献的普通航天人,铸造了载人航天今日的成就。
如果说,波涛是大海的激情,它创造了宁静的沙滩;鲜花是植物的激情,它创造了缤纷的季节;星光是宇宙的激情,它创造了璀璨的星空;那么,喷薄而起的火箭就是我们航天人追求民族振兴的激情,它谱写了中华民族征服太空的雄浑颂歌!
2005年10月12日9时30分,在与共同奋战了68个日夜的战友道别、庆贺之后,我走出了测发大厅。此时,天空放晴,3个小时前的飘雪似乎在告诉人们,已习惯于风雨兼程的中国航天人,必定会创造更加美好的未来。欢歌笑语里,我们火箭队伍已经瞄向了下一次发射……请祖国和人民放心,在中华民族实现振兴的伟大征程中,在人类征服太空的伟大探索中,中国运载火箭事业的建设者们,一定会续写让国人更加自豪和骄傲的辉煌!