龙头永远是高昂的——记中国卫星发射业走向世界 [复制链接]

第1版(要闻)
专栏：

　　龙头永远是高昂的
——记中国卫星发射业走向世界
何黄彪　谢联辉　刘林宗　孙学中
编者的话亲爱的读者，您曾为“长二捆”火箭发射受挫揪心，您更为它把“澳星”送上天而欢呼、自豪；您是否也更想知道研制、发射“长二捆”火箭的是哪些中国能人？这篇通讯略表一二。
文章是长了点。可文中记述的规定英雄们完成研制工作的时间太短了，而交付给他们的任务又太艰难，需要记述的人和事太多了。请看：
１９８８年１１月１日中国长城工业公司和美国休斯公司签约，用“长二捆”火箭发射两颗休斯公司制造、澳大利亚经营的卫星。火箭必须在１９９０年预定时间内完成试飞。１９８８年１２月的某一日，中国运载火箭技术研究院召开的动员会上人们发誓：“我们一定要拿下它！”
１８个月要研制一枚大型火箭。在３个月内要完成４４万张图纸，安排８０００多项生产任务，设计５０００多套特殊工具装具，进行大小近３００项地面试验。
一枚火箭由几十万个元件组合而成。如果每个元件的可靠性为９９．９９９９％，即差错率仅百万分之一，则火箭整体可靠性只有３７％；若要使火箭可靠性达到９９．９９９９％，即不是“万”无一失，而是“百万”无一失，其元件的可靠性必须达到９９．９９９９９９９９％。
航天事业的创造者们，这些要求都达到了，把重达２８５８公斤的“澳星”送上了天。他们为祖国赢得了荣誉，维护了中国人的尊严。
山西寿阳一中（８９）班全体同学曾给他们发出一封电报：“切记，龙头永远是高昂的”。“长二捆”火箭研制、发射的英雄就是使龙头永远高昂的人。
　　　　　　　　　　　　　　　　　
你看！在西昌卫星发射中心注视着澳星发射过程的中国科学院学部委员、我国远程运载火箭技术重要奠基人屠守锷，他的神情多么自信，多么镇定。大家知道，此时此地周围曾经是多么紧张的气氛啊！
这位古稀老人在３月２２日第一次澳星发射失利时，就确信这是偶然事件，要求自己的“弟子”们稳住神，重整旗鼓再干。８月１４日７时４７分，他在“弟子”们簇拥下走出发射指挥大厅，站在爆竹硝烟散尽留下的厚厚红色花屑上对记者说，发射非常成功，入轨精度如此之高是我们盼望的最好结果。我们的航天队伍是过硬的！长二捆的性能是有把握的！我们的火箭运载工具完全具备了进入国际市场的条件！
这是一个多么值得１１亿中国人自豪和骄傲的日子！然而，紧紧扣住中华民族心弦的长二捆升空所经历的６７５．２８４秒钟，是多么来之不易，我们走过了多少艰难的路……
　　　　“空间灾难年”登上国际赛场
沐浴改革开放的春风，我国经过二三十年努力已经跻身于世界先进行列的卫星发射和测控技术，叩响了国际空间市场的大门。１９８５年１０月，中国向全世界宣布：“长征系列运载火箭投入国际市场，承担对外发射服务，负责培训技术人员。”
那是被视为世界航天灾难年的１９８６年。１月２８日，美国挑战者号航天飞机爆炸；４月１８日，发射侦察卫星再次失败，美国航天活动几乎陷于瘫痪。此后一个多月，已经赢得世界半数以上卫星发射合同的欧洲航天局阿丽亚娜火箭，又因第三级未及时点火而失败。接连发生的惨败，使一次性运载火箭市场出现了用户排队等待发射卫星的局面。中国能否抓住这个机遇，把已经成熟了的航天运载火箭技术推入国际卫星发射市场？
就在这一年，中国运载火箭技术研究院的领导人王永志、沈辛荪、于龙淮、王德臣等正在一间极简朴的办公室里，悄悄地酝酿一个大胆的方案：为适应国际卫星市场的新形势，决定研制运载大吨位卫星的捆绑火箭。他们画出了３张原理草图——在发射成功率很高的长征二号火箭的基础上，加长箭体作为芯极，再在原有４个发动机的第一级箭体上捆绑４个液体火箭助推器，构成一个新的两级液体火箭（内行简称“长二捆”）。
研究院将这一方案透露出去后，得到了航天部的支持。美国休斯公司首席科学家斯坦豪尔对此连连点头，表示极大兴趣。１９８８年１１月１日，中国长城工业公司和美国休斯公司在洛杉矶正式签订了用“长二捆”发射两颗休斯公司制造、澳大利亚经营的卫星的合同。
然而，合同的条件是近乎苛刻的：火箭必须在１９９０年预定时间内完成试飞，如试飞失败，合同失效，并须支付高额罚款。怎么办？
１９８８年１２月。在研究院可容纳１０００多人的礼堂里，座无虚席。这是一个紧急动员会。大家屏住呼吸，仔细倾听着院领导的动员：“研制捆绑火箭，发射大型澳星的决心我们下定了。这是一场硬仗，是我院天字第一号任务，我们一定要拿下它！”话音刚落，掌声雷动。（⑴⑶）
１８个月要研制一枚大型火箭，而且要做到首飞成功，这在中外航天史上并无先例。
要研制捆绑火箭，设计部门首先要在３个月时间里完成２４套４４万张图纸，安排８０００多项生产设计任务，重新设计５０００多套加工用的特殊工具装具，进行大小近３００项地面试验。此外，还要解决箭体捆绑稳定、捆绑联接、助推火箭分离等２０多个技术难题。这个任务是何等的艰巨和复杂啊！
研制工作开始了。尽管他们采用了过去某些成熟的技术，但是，要在一枚巨型的火箭上捆上４个助推火箭，并非易事：由于受力复杂，如果处理不当，造成火箭在空中失稳怎么办？万一捆不好，火箭在“空中散花”怎么办？被捆绑的４个小火箭如果其中的一个出了问题，都会在空中“倒栽葱”啊！
那是一个燥热的夏季。在总体设计部一间狭小而拥挤的办公室里，总体主任设计师李福昌和他的战友们紧锁双眉，反复琢磨捆绑火箭连接技术。
难啊，这种捆绑结构，他们只是从国外的画报上看到过。由于没有捆绑的实物，构思时只好用纸叠成模型，十几双眼睛紧紧盯着模型，细心地观察着力的传递途径，一次、二次、三次……然后在计算机上进行分析、计算。单调的计算机打印声不停地重复，打印出来的印带摞起来足有１米多高。夜，静得出奇。“好，有了！”一声欣喜的喊声，他们终于找到了合理的方案。
科学的攀登，宛如在群峰中寻路前进。当你迈过了这座山峰，另一座山峰又横在眼前。眼看捆绑火箭连接技术初步解决，动力学耦合分析的险峰，又拦住了他们前进的脚步。在外国人看来，中国人无法完成这项计算工作。于是提议交出火箭数据由他们代劳，要我们付费３０万—２６０万美元；或者给他们支付３０万至６０万美元的培训费，让他们把计算方法教给我们。“长二捆”总设计师王德臣对此婉言谢绝，表示“中国人能够搞出来”。
这项艰巨的任务落实到研究员朱礼文、高级工程师鲁昌鉴等人身上。他们月复一月在计算机房里与枯燥的数字打交道。微型计算机上无法进行大规模数字计算，他们便采取“模态综合法”，先将整体切割成无数个局部，再综合归纳、推导出整体数据。他们自编出一万多道程序，利用容量有限的微机，进行大规模的数字计算。演算的稿纸堆满了机房，而他们却消瘦了许多。计算出来的数字就连小数点后面的尾数也与外国人的毫无二致。当美方专家拿到计算结果后，不得不连连点头说：“好！好！”
在研究院另一个研究所的机房里，孙思礼、杨德生等人正在苦思冥想着液体晃动和弹性稳定方程。仿佛大脑里的每根神经、每个细胞都在飞速运转，搜索着每一个数字。元旦之夜，正当家家户户团聚喜庆佳节时，他们发现参数选择不合适。几个“丢了魂”似的人不约而同地来到计算机房，重新一个一个地试验。时间在悄悄地走过，寒风无情地拍打着窗外的树枝簌簌作响，然而这一切对他们好像并不存在。人仿佛成了只知道计算的“机器人”。１２小时过去了，没有答案，又是１２小时。一连两个清晨的阳光，唤醒了大地，几双疲倦的眼睛，还是紧紧盯着计算机屏幕。３２个小时、３４个小时过去了，终于，屏幕上出现了正确的参数，几个人惊喜得几乎要跳起来。此时，由于肚子咕咕地叫，他们才发现已连续３６个多小时没吃没喝了。一阵晕眩，都躺倒在椅子上，只有那解析出来的４７阶微分方程，在为攀登者闪射着异常的光彩。
　　　　雕琢巨龙的英雄们
非常的创造，需要非常的毅力和满腔的热血。捆绑火箭的８０００项生产任务，需要组织几十万道工序，生产几十个部段、十几万个大大小小的零件；每一个零部件，又必须经过工艺审查、工艺装备设计和生产等十多个质量保证环节。然而在总共１８个月中，给工厂生产的时间满打满算只有４００天。这是航天史上难以想象的速度，而在被外国人视为“善于创造奇迹的中国人”手里硬是实现了。
火箭体壁板成形，是钣金加工中关键一步。由于新购置的大型滚床没有按时到货，生产“搁浅”。在这紧急关头，５４岁的老工人杨友业主动向领导请战，凭着丰富的经验和熟练的技术，把机床的吃刀量调小，用１０多个工人抱着２０毫米厚的铝板，一点一点往里送，来回滚动十几次，使铝板乖乖弯成一定弧度。就这样，杨友业师傅带领大家完成了艰难的厚板成形加工任务。
箭体上有一个活门，精度要求很高。有人认为，按现有生产条件，无法达到要求。再过几个月火箭就要出厂了，不能眼巴巴地看着这个“拦路虎”影响大局。在隆隆作响的机床旁，人们看到一位佝偻着身子的老师傅，时不时地用系在腰间的毛巾擦去脸上的汗珠，熟练地加工着零件。这就是５２岁的老工人、共产党员徐青松。他身患膀胱癌，刚刚做完手术，便拖着虚弱的身体来到车间。看着他那凹陷下去的眼眶，车间领导决定“强行”让他休息。但他死也不肯：“我是党员，关键时刻要顶得上。如果不让我干活，反而会把我憋坏的。”朴实无华的语言映照出一个老党员的耿耿情怀，他几乎是豁出生命完成了这一艰巨任务的。
奇迹在他们手下一个个地出现。精打细算也要４个月才能完成的卫星整流罩壳体，在４０天里就完工了；要用１个月时间才能完成的振动试验箭整流罩总装任务，在１８天内完成了……
在中国运载火箭技术研究院里，几乎每个人都在怀着对共和国无比深沉而炽热的爱，做出了一份份可歌可泣的奉献：
老钳工傅永贤的手被钢屑划出一道道血痕，殷红的鲜血流在砂轮上，但从他盯着机床的专注的眼神里看出，他几乎没有察觉到这一切；
年轻的青年女工郭力平顾不上照顾发高烧４０摄氏度的孩子，硬是没有离开工作岗位一步；
正当蓄压器焊接任务迫在眉睫时，在职大学习的任明晖停止学业，每天加班到午夜１１点；
在试验任务最关键的时刻，５０多岁的共产党员谷振山在１２米高的龙门架上一工作就是１２个小时；
在卫星整流罩的生产中，有毒的粘合剂渗透了工人们的乳胶手套，腌黑了他们的手掌，肿胀的疼痛令人难以忍受，但他们顽强地坚持着，战斗着。
这是一个多么可敬可爱的英雄群体！也许，正是由于他们倾注了满腔热血，才会以如此神奇的速度，创造出了举世瞩目的辉煌成就；也许，正是由于他们以如此的锐气进取，才使得中国的航天技术，出现了一次又一次辉煌的跨跃……
　　　　受挫中创世界一流水平
一位原苏联火箭专家曾说，搞火箭的人，不是得精神分裂症，就是过早逝世。也许这话有几分道理。
一枚运载火箭由几十万个元件组合而成。如果每个元件的可靠性为９９．９９９９％，即差错率仅百万分之一，则火箭整体的可靠性只有３７％；若要使火箭的可靠性达到９９．９９９９％，其元件的可靠性就应达到９９．９９９９９９９９％。这就是说，抽验１００亿个零件，不可靠的不得多于１个。你看！世界上由于一点瑕疵造成火箭发射事故的一个个事实——１９７８年，美国大力神Ⅱ导弹试验时，由于一个小弹簧失灵造成大灾难；１９８３年，美国一次试验发射三叉戟Ⅰ导弹，因一块黄豆大小的绝热层剥落未进行修补，高温火焰烧穿金属壁造成发动机爆炸；１９８２年欧洲发射阿丽亚娜Ｌ５火箭时，由于涡轮泵齿轮箱中的一个齿轮润滑不良，导致齿轮间隙变小，造成火箭坠毁……然而高风险性，没有使世界运载火箭的发展停步，也没能阻挡中国跻身于国际空间市场的步伐。
我国航天业第一次迈进国际空间商务领域，是在风云变幻的１９９０年４月７日。这是用户坚持要求发射的一天，这是雷雨交加严重威胁卫星发射的一天。准确的天气预报让“长征三号”火箭载着“亚洲一号”卫星，利用发射场上空仅仅出现约一个小时近于晴天电场的云空，呼啸腾飞，并以世界少见的精度把卫星送入轨道。
我国第一次进行新型大推力运载火箭“长二捆”商业性模拟试验，是在１９９０年７月１６日。这天西昌发射场处于高温高湿天气，储有低温燃料的火箭在哗哗地淌着汗（结露），发射场上的科研人员都捏着一把汗。因为火箭的许多线路被浸泡在“汗水”里，只要线路胶皮有一点点损伤就可能导致发射失败。然而这枚在１８个月中研制出来的火箭，经住了严峻的考验，把巴基斯坦科学实验卫星送入了预定的轨道。
这是难忘的一天——１９９２年３月２２日。我国大推力的火箭“长二捆”要第一次显示它的竞争力，把目前世界最重的澳星，送到国际商业空间。然而，就在已经点火、火箭发动机喷出棕黄色四氧化二氮之后，火箭实施了紧急自动关机，停止了发射，使一场被外国专家认为难以避免的星毁人亡的航天大灾难，奇迹般地化解了。
中国研制人员认为这是严重的事故，是一次没有意料到的失败。发射澳星的故障出在哪里？专家们的会诊工作从发射基地一直延伸到北京；
美国休斯公司、澳大利亚卫星通信公司和为发射投保的保险公司却认为，这次发射不是失败，而是紧急关机，发射中止。因为火箭没有离开发射平台，澳星没有受到任何损害；
更为关注这件意外事件的是世界航天科技界的朋友们。他们亲眼看到了发射故障出现后中国火箭独特的“紧急刹掣”技术，感受到了中国航天业在国际空间市场上坚实的竞争力。
中国发射澳星受挫，没有影响国际市场对中国发射能力的信赖。澳大利亚澳普图斯通讯公司总裁鲍勃·曼斯菲尔德和美国休斯航天通讯集团主席史蒂夫·多尔夫曼立即表示，委托中国发射卫星的计划不变。
经过火箭工程技术人员１７天的紧张工作，澳星发射故障真相大白：箭上程序配电器第四、第五触点之间，发现有一铝质多余物。当第四触点闭合时，活动的铝质多余物正好在该触点处，造成接触电阻增大，产生高温场，发生爆燃现象，银触点融化、电离。银离子在电场作用下，由第四接点向邻近的第五接点上簧片迁移，形成定向银离子流，构成第四接点与第五接点簧片间短路，造成电爆管起爆，致使第Ⅰ、第Ⅲ助推器发动机副系统关机。
祸首——铝质多余物从何处来？通过严格测试合格的程序配电器，要由一个铝制盖密封，盖上有一个检查气密性的通气孔。在单机出厂时，沿用过去一直使用的办法，用一个钢质堵塞将通气孔堵死。因铝质通气孔和钢质堵塞硬度不同，在拧堵过程中由于磨擦出现铝屑，掉在了配电器线路板上。
据实验室２０多次点火电路故障模拟试验，这个偶然闯进程序配电器的祸首，要同时具备两个条件才起作用：多余物必须正好碰上配电器中１８个触点中电流最大的第四触点；多余物必须在触点簧片动态下接触了接点。
这纯属概率极小的偶发事件，毕竟导致了发射受挫。美国、澳大利亚朋友看过播放的故障分析录像，表示理解；曾坐在电视屏幕前收看发射实况的亿万同胞，发来一封封“爱之深”也“责之切”的函电。
这是山西寿阳一中（８９）班全体同学的电报：“切记，龙头永远是高昂的，我们期待巨龙腾飞。”
这是海军大连舰艇学院１１队９８名官兵的电报：“百折不挠的努力，可以征服世界上一切困难。别气馁，我们期待你们再次腾飞。”
这是署名“周正坤”全家的电报：“亲人：澳星失败痛中自信，精神不能溃，冲！冲！冲！”
理解，安慰，并不能减轻中国航天职工从心底发出的自责，从心底发出的呐喊：我们不能再输了！再输，就会被人家挤出国际商业卫星发射市场！
他们顾不上连续作战的疲劳，拉开了奋战１００天重新制造一枚“长二捆”的序幕，创造了中国运载火箭研制史上的新纪录；
他们对每道工序负责，做到生产过程中的成千上万个质量问题“步步归零”。
公元１９９２年８月１４日７时，我国新的一枚“长二捆”呼啸腾飞，把澳星准确地送上预定的轨道，发射倾角精确到１％；在２００公里距离的额定近地点高度中，仅差０．９公里，远远小于允许偏差“正负６公里”；在额定１０５０公里距离的远地点高度上，仅差３．８公里，远远超过澳星要求。准确率超过了被世界航天界认为“最好”的亚星，又是一个世界一流水平。
成功，对于步步艰难的我国航天高技术来说是最可珍贵的。然而，成功踏上国际航天技术市场的征途，却处处布满风险。我们相信，不管前进路上有多少磨难，都挡不住这支坚强队伍的步伐。（附图片）
长征二号E运载火箭技术总顾问屠守锷满怀信心，泰然自若。
新华社记者　邹毅摄
澳星发射成功后，西昌发射中心紧张的空气一扫而空。指挥大厅里，美国休斯公司副总裁姜森（左一）和澳大利亚通信卫星公司高级经理戈登·派克在一片欢腾中相约在今年12月份还在这里会面，一起目睹澳赛特B2发射升空。　新华社记者　邹　毅摄
发射前，科技人员在西昌卫星发射中心对长征二号E运载火箭进行严格的技术检测，确保澳星顺利升空。
新华社记者　邹　毅摄