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長征五號重生記 揭秘“胖五”成功背后的一波三折
猜到了開頭 卻沒猜到結局
長征五號的前兩次發射任務,龍樂豪都在現場。他一個明顯的感受是:第一次發射任務雖然成功了,但是起飛前3小時的“跌跌撞撞”似乎更牽動人心,他說:“這也是難免的,畢竟這是一枚全新的火箭,情況太復雜。”
相應地,第二次發射,對很多在現場的人來說,“原本稱得上十分順利”。“起飛前不像長征五號遙一(即第一次飛行任務,記者注,下同)那樣驚心動魄。”龍樂豪說,遙二的發射現場,最初幾分鐘“要平靜得多”“要好得多”。
他當時還在想,“這或許是有了第一次的曲折經歷,暴露出一些問題,繼而做了大量改進工作,有經驗了,心態比較平穩”。
的確,長征五號從文昌航天發射場第二次起飛之后,前面幾分鐘的飛行一切正常。但飛行300多秒后,問題出現了。
“突然之間,(長征五號)飛行曲線就不大對頭了……”在文昌航天發射場測發大廳,龍樂豪從大屏幕上看到,曲線不是按照他們預定的方向往上跑,而是在往下“掉”。
他心頭一緊:飛行曲線往下掉,就意味著火箭在漸漸失去推力,推力不夠,火箭就沒有加速度,就不能克服重力場的作用。
“那時,我預感到‘完了’,這一次發射要失敗了……”龍樂豪說。
測發大廳一片寂靜。
一位在現場的測控隊員告訴記者,他們的心,就像大屏幕上的飛行曲線一樣,“一直往下掉”,很多人都默默流下了眼淚。
當晚,新華社發布了任務失利的快訊。
“這個結果,是誰都不愿意見到的。”龍樂豪說,他很快就告訴自己,科學試驗失敗在所難免,當下要做的是如何盡快找出故障原因,采取措施,爭取盡早復飛,用實際行動再次證明我們的火箭是可信任的。
那一晚,龍樂豪從測發大廳離開時,并沒有和現場的航天后輩有過多的交流。但他相信,這些年輕的航天人有能力頂住壓力。“現在看起來確實也是這樣,他們并沒有被困難所壓倒——壓趴下,仍然站了起來!”龍樂豪說。
又是發動機 到底難在哪
2018年4月16日,國家航天局對外發布長征五號遙二火箭故障調查情況,其中提到,長征五號遙二火箭飛行至346秒時突發故障。
故障原因為芯一級液氫液氧發動機一分機渦輪排氣裝置在復雜力熱環境下,局部結構發生異常,發動機推力瞬時大幅下降,致使發射任務失利。
發動機,又是發動機,是的,這個曾一度刺痛國人的航空領域關鍵技術的字眼,這一次在航天領域成了“絆腳石”。
大火箭,自然離不開大推力,而大推力,就離不開發動機。在長征五號之前,我國現役火箭發動機單臺推力最大只有70噸左右,想要發射超大型航天器,就顯得“力不從心”了。
新型的大推力發動機應運而生。根據中國航天科技集團六院黨委書記周利民的說法,經過15年不懈攻關,8臺全新研制的120噸液氧煤油發動機,被裝配在長征五號的4個助推器上,4臺全新研制的氫氧發動機,則在一級和二級火箭上各裝配了兩臺。
他有一個形象的說法,研制發動機的難度就像攀登珠穆朗瑪峰,“一些外國專家說,即使我們設計出來,我們也不可能把它制造出來。” 這其中,遙二任務出現故障的氫氧發動機,更是“難上加難”。
周利民至今記得,面對全新的發動機,研制團隊開始了夜以繼日的科技攻關,幾十種新材料、100多種新工藝一一被攻克。然而,發動機的起動成為最大的攔路虎。
他說,起動階段整個發動機處在不穩定的動態過程里, 因為轉速從靜止狀態轉到幾萬轉,溫度要從低溫狀態進入到高溫狀態,我們的控制時序都是以毫秒級來控制動作的,任何一個動作配合不好,沒達到預想的結果都可能導致失敗。
最初讓研制團隊備受打擊的是,長征五號首飛所用的發動機樣機研制出來后,其試車結果連續4次均遭失敗:兩次起動爆炸,兩次燃氣系統燒毀。
周利民說,這些對整個研制隊伍、設計隊伍的信心打擊非常大,“很多人做夢都夢見爆炸的場景,吃不下飯,睡不好覺”。
揪出“魔鬼” 消滅“敵人”
而這些,還只是中國航天人在發動機研制階段所遭遇的“痛不欲生”。長征五號遙二任務失利后,這些人面對的壓力變得更大,他們甚至將出現故障的發動機問題稱之為“魔鬼”。
編輯:周佳佳
關鍵詞:長征五號重生