“神箭”是怎樣煉成的——改進(jìn)型長(zhǎng)征二號(hào)Ｆ火箭“兩總”專訪
新華社北京６月１５日電 (新華社記者王敏)我國首次載人空間交會(huì)對(duì)接任務(wù)大幕即將拉開。從火箭點(diǎn)火到飛船入軌前后也就１０多分鐘。但是，這是航天員進(jìn)入太空的第一步，也是危險(xiǎn)性最大的一個(gè)環(huán)節(jié)。那么，放心“天梯”如何搭建，“神箭”是怎樣煉成的？記者專訪了航天科技集團(tuán)改進(jìn)型長(zhǎng)征二號(hào)Ｆ火箭的總設(shè)計(jì)師荊木春和總指揮劉宇。
“神箭”成長(zhǎng)記
在業(yè)內(nèi)，長(zhǎng)二Ｆ火箭被譽(yù)為“神箭”。因?yàn)殛P(guān)系到航天員的生命，它是中國航天史上第一次有明確的０．９７可靠性和０．９９７安全性指標(biāo)要求的運(yùn)載火箭。
１９９９年，首枚長(zhǎng)二Ｆ火箭將首枚神舟飛船送入太空，至神舟九號(hào)飛船發(fā)射前，已先后有９枚長(zhǎng)二Ｆ火箭在太空寫就輝煌，留下了不平凡的印記。
在火箭的各個(gè)系統(tǒng)中，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)尤為重要。它們猶如人體的“軀干”“大腦”和“心臟”各司其職，給火箭注入了強(qiáng)大的生命活力。長(zhǎng)二Ｆ火箭因?yàn)檩d人的特殊性，比一般火箭多了故障檢測(cè)處理系統(tǒng)和逃逸系統(tǒng)。
“這９枚火箭當(dāng)中，發(fā)射神舟三號(hào)飛船和神舟八號(hào)飛船的火箭，有過比較大的改進(jìn)?！币宦钒殡S著長(zhǎng)二Ｆ火箭成長(zhǎng)、現(xiàn)已是中國航天科技集團(tuán)長(zhǎng)二Ｆ火箭總設(shè)計(jì)師的荊木春介紹。
歷經(jīng)了兩次飛行試驗(yàn)后，發(fā)射神舟三號(hào)飛船的長(zhǎng)二Ｆ火箭正式啟動(dòng)了逃逸系統(tǒng)，目的是給即將到來的載人航天飛行做準(zhǔn)備。
逃逸系統(tǒng)是在飛船發(fā)射段的重要安全裝置，被稱為航天員的“護(hù)身符”。一旦火箭發(fā)生意外情況，它可以迅速啟動(dòng)，幫助航天員逃離危險(xiǎn)區(qū)。
在我國進(jìn)行的神舟五號(hào)、神舟六號(hào)、神舟七號(hào)３次載人飛行中，由于任務(wù)進(jìn)展順利，逃逸系統(tǒng)均沒有啟用。但是，該系統(tǒng)的存在對(duì)載人航天飛行的重要意義，仍然不言而喻。
改進(jìn)，造就一枚全新的火箭
隨著我國載人航天工程邁向縱深，建立空間站的構(gòu)想越來越近在咫尺。２０１１年的首次空間交會(huì)對(duì)接任務(wù)，對(duì)火箭的運(yùn)載能力及飛船的入軌精度指標(biāo)要求明顯提高。
因此，設(shè)計(jì)師系統(tǒng)對(duì)執(zhí)行我國首次交會(huì)對(duì)接任務(wù)的分別用于發(fā)射“天宮一號(hào)”和神舟八號(hào)飛船的兩枚火箭進(jìn)行了最大動(dòng)作的改進(jìn)。除了火箭殼體外，核心部分幾乎是全新的。用劉宇的話說，“改進(jìn)型長(zhǎng)二Ｆ火箭幾乎是全新的火箭”。
兩枚火箭，一枚用來發(fā)射目標(biāo)飛行器，一枚用來發(fā)射神舟八號(hào)飛船。兩枚火箭除了一些細(xì)微差別，狀態(tài)基本一致。
在基本一致的狀態(tài)中，火箭內(nèi)部全新的控制系統(tǒng)最引人注目。它使用的方案、原理、具體設(shè)備、軟硬件等方面都較“神舟七號(hào)”時(shí)發(fā)生了很大變化，相當(dāng)于給火箭置換了一個(gè)全新“大腦”。
兩發(fā)火箭不一樣的地方，主要是由于任務(wù)不同，發(fā)射“天宮一號(hào)”的火箭采用了馮·卡門曲線新型整流罩，而發(fā)射“神舟八號(hào)”的火箭恢復(fù)了發(fā)射“神舟七號(hào)”時(shí)的逃逸塔和故障檢測(cè)系統(tǒng)。
到了“神舟九號(hào)”，已經(jīng)初長(zhǎng)成的“神箭”將迎來它生命中的第１０次飛行、第４次載人飛行。當(dāng)然，如果按照設(shè)計(jì)師系統(tǒng)的眼光，以“一枚全新火箭”的標(biāo)準(zhǔn)來看的話，這將是改進(jìn)型“長(zhǎng)二Ｆ”的第３次飛行，且還是首次載人飛行。
高強(qiáng)度發(fā)射的奧秘
“正常情況下，一枚長(zhǎng)二Ｆ火箭的生產(chǎn)周期需要３年。在去年首次交會(huì)對(duì)接任務(wù)完成時(shí)，發(fā)射神舟九號(hào)飛船的改進(jìn)型長(zhǎng)二Ｆ火箭就完成了產(chǎn)品生產(chǎn)、驗(yàn)收和綜合試驗(yàn)。” 劉宇說。
發(fā)射“天宮一號(hào)”“神舟八號(hào)”“神舟九號(hào)”３個(gè)任務(wù)如此靠近，意味著載人火箭迎來了一定程度的高強(qiáng)密度發(fā)射時(shí)代，應(yīng)對(duì)之策是組批生產(chǎn)。
“組批生產(chǎn)既能滿足高密度發(fā)射的需要，又可以避免火箭多種狀態(tài)，便于對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)一控制。”作為組織管理的“第一責(zé)任人”，劉宇對(duì)這一方式已不陌生。
幾年前，為了完成首次空間交會(huì)對(duì)接任務(wù)，火箭研制隊(duì)伍一次性地投產(chǎn)了５枚火箭。其中，２枚用于發(fā)射目標(biāo)飛行器（含一枚備用），３枚用于發(fā)射神舟飛船。“神舟九號(hào)”發(fā)射前，５枚火箭已經(jīng)發(fā)射了２枚。發(fā)射“神舟九號(hào)”的火箭，也來自其中。前２枚火箭的表現(xiàn)好壞，直接能夠反映“神舟九號(hào)”用火箭的狀態(tài)。
“神舟八號(hào)”發(fā)射完，火箭設(shè)計(jì)師系統(tǒng)對(duì)飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行了評(píng)估。數(shù)據(jù)表現(xiàn)非常完美，表明了相關(guān)技術(shù)和狀態(tài)得到了初步驗(yàn)證。因?yàn)閷儆谕慌?，各方都認(rèn)為，“神舟九號(hào)”的火箭可以承擔(dān)載人飛行任務(wù)。
“去年發(fā)射‘天宮’‘神八’時(shí)，我們一直是按照首飛的要求進(jìn)行的?！眲⒂羁谥械摹笆罪w”，指的是航天型號(hào)首次飛行。通常情況下，首飛型號(hào)要比常態(tài)型號(hào)經(jīng)歷一道又一道復(fù)雜的、嚴(yán)格的質(zhì)量控制程序。
“改進(jìn)型長(zhǎng)二Ｆ火箭只進(jìn)行過兩次飛行，次數(shù)比較少。在飛行充分性不足的情況下，我們只能通過測(cè)試的覆蓋性及嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)等工作來彌補(bǔ)?！鼻G木春表示。
經(jīng)過一系列質(zhì)量加嚴(yán)控制措施，火箭于４月份通過了出廠評(píng)審。專家表示，根據(jù)火箭的評(píng)定結(jié)果，這一枚火箭的質(zhì)量和水平不低于“天宮一號(hào)”“神舟八號(hào)”的火箭，有些方面還要更好。
“改進(jìn)型長(zhǎng)二Ｆ火箭即將展示它最閃耀的生命之旅。一分耕耘，一分收獲，我們將在過程完美的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)結(jié)果圓滿。”這是出征儀式上劉宇激動(dòng)的話語，同樣是千千萬萬航天人的愿望。
