晨报精选|他们含泪跑过至暗时刻,天问一号奔火!908天( 三 )


所以 , 从传统的以长三甲系列和CZ-2F火箭为代表的中型运载火箭到长五大型运载火箭 , 是跨代式发展 。 长五从总体设计到分系统设计 , 再到单机研制 , 通过大量的各级试验验证 , 逐渐可靠成熟 , 最后实现了整个火箭的集成研制 , 历经坎坷 。
总指挥王珏说:“长五采用4个助推器 , 每个助推器有2台120吨推力的发动机 , 芯一级有2台77型发动机 , 芯二级有2台75D型发动机 。 这总共12台低温发动机、3个低温模块 , 它的飞行时序动作是我国现有的运载火箭中最复杂的 , 整个飞行动作要达到2200多个 , 进入到发射程序里面的关键设备达到数百台 , 箭上设备的数量 , 也是我国目前运载火箭最多的 , 达到数千台 , 零件、元器件达到数十万件 。 ”
长五为什么一定要采用低温发动机?有“金牌火箭”之称的长三甲系列主要采用的是常温发动机 , 技术不是已经十分成熟了吗?
黄兵说:“推进剂通过发动机燃烧释放出来的能量比 , 称之为发动机的‘比冲’ 。 使用液氢液氧低温发动机的比冲可以达到450s , 而使用偏二甲肼、四氧化二氮等常规燃料的发动机比冲仅为270s , 前者的比冲要高出后者近70% 。 而且液氢液氧无毒环保 , 不会对大气造成污染 , 对环境和人友好 。 这就是现在世界主流的大型、重型火箭都使用低温发动机的原因 。 ”
“遥二失利后回到北京后的3个月 , 我们团队几乎是没日没夜地查找故障原因 。 ”黄兵说 , “那时 , 我几乎天天看遥二最后的影像资料 , 每次都看得触目惊心 , 内心痛苦万分 , 但看着看着 , 觉得每次都不一样 。 ”
晨报精选|他们含泪跑过至暗时刻,天问一号奔火!908天
文章图片
分析、仿真、复现、验证……那3个月 , 长五团队几乎没人回家 , 每天晚上大家都工作到一两点钟 , 然后就在单位安排的宿舍休息 , 一早醒来又接着再干 。
直到2018年三四月间 , 终于实现了长五发动机故障“归零” 。 但“归零”之后 , 还必须验证 , 于是用了好几台发动机进行点火试验 。 点火试验进行了4000-5000秒 , 都很顺利 。
“2019年4月上旬 , 谁也没想到就在计划的发动机验证试验快结束时 , 我们突然发现某个振动数据有点复杂 , 不太‘干净’ 。 当时就决定把它拆开 , 果然发现某个部件有极微小的肉眼都无法发现的裂纹 。 但谁也不知道一旦火箭高速飞行时 , 这个裂纹的扩展速度有多快 。 ”黄兵说 , “这个微小的裂纹对我们的打击太大了 , 我们不能带着一丝隐患上天 。 原定5月份队伍就要再赴海南 , 准备长五遥三的发射 , 这下发射又要推迟了 。 ”
危难时刻 , 航天一院党委书记李明华临危受命 , 担任长五火箭的“第一总指挥” 。 这一岗位只有在航天任务面临巨大挑战时 , 才会增设 。
经过大量的仿真分析和故障排查 , 2019年5月3日 , 研制人员终于找到了发动机问题的症结——一种复杂的类共振现象 。 要解决这个难题 , 就必须从结构上大改 。
长五的研制 , 已经走过了10多年的历程 。 再要进行结构上的大改 , 谈何容易!第一总指挥李明华面对着艰难的抉择:推倒重来的大改就意味着重新设计、验证、生产 , 肯定能解决问题 , 但至少需要两年时间 , 将导致多项重大工程任务推迟;而局部改进的小改虽然省时间 , 但面临复杂机理 , 谁都没有百分之百的把握能彻底解决问题 , 这如何是好?
究竟大改还是小改?专家意见都不一致 , 研制再遇瓶颈 。 在方案讨论会上 , 通过对问题的仔细分析和综合权衡 , 第一总指挥李明华一锤定音——采用局部针对性改进的方案 。 他果决地说:“这件事是我定的 , 出了问题我负责;但是谁要是不执行 , 谁就要对我负责 。 ”
在确定改进方案后 , 憋着一口气的长五团队真的“拼”了 。 仅用了28天 , 他们就拿出了原本需要半年时间的试验产品 , 并顺利通过了第一次考核 。