十年飞天路 神箭铸辉煌
——记中国长征二号F火箭飞天10周年
发布日期:2009-09-25 字体【

1999年11月20日,在中国酒泉发射中心,由以中国运载火箭研究院为主研发生产的长征二号F火箭将神舟一号试验飞船发射升空。短短十年间,长征二号F火箭共将神舟飞船七次送入太空。历史将永远铭记,2003年10月,神舟五号飞船首次实现了载人飞行。2008年9月,神舟七号飞船上的宇航员首次实施空间出舱活动。这不是简单的历史记载,她是一座座丰碑,是记录中国航天事业发展进步的历史丰碑。正是这长征二号F火箭,一次次托举神舟飞船遨游九天,将中华民族五千年的飞天梦想一步步变成现实,一次次极大地激发了全国人民的民族自豪感和民族自信心,同时把我们伟大祖国在二十一世纪开始之际推进到令世界震惊的载人航天时代。由此,长征二号F火箭被国人骄傲地誉为“神箭”。10年磨一箭,奋斗铸辉煌。长征二号F火箭凝结着党中央、国务院、中央军委多少亲切关怀和大力支持,凝结着全国人民多少殷切期盼,凝结着多少包括航天科学工作者在内的铸造“神箭”的全体人员的智慧和汗水。值此长征二号F火箭飞天10周年同时正逢即将迎来中华人民共和国成立六十周年之际,回顾这一共和国通向太空的第一“神箭”的飞天历程,以此向一切关心和为“神箭”而拼搏奉献的人们致敬,向伟大祖国60年华诞致敬。

洒向天宇的辉煌

回望十周年,弹指一挥间。从工程计划初期的默默无闻到发射成功后的举国欢腾,从几千个日夜的辛勤汗水到成功的一瞬间那相拥而泣的泪水,这一切都是为了那一刻的辉煌。那些激动人心的辉煌时刻依然历历在目。

1999年11月20日6时30分长征二号F遥一火箭在酒泉卫星发射基地准时点火升空,成功地将我国第一艘无人实验飞船——“神舟”一号精确送入预定轨道,取得921火箭工程研制的历史性胜利。

2001年1月10日凌晨一点长征二号F火箭成功发射“神舟”二号试验飞船。

2002年3月25日22时15分,长征二号F遥三火箭点火升空,经过583秒的飞行,将“神舟”三号无人飞船准确送入预定轨道,火箭发射获得圆满成功。“921”工程飞行试验的连续成功,得到了中央领导的首肯和各界的广泛赞扬。江泽民总书记高度评价航天科技队伍是一只“特别能吃苦,特别能战斗,特别能攻关,特别能奉献”的队伍,并在遥三火箭发射前为长征二号F火箭提名“神箭”。这是对全体航天将士,尤其是对火箭系统研制、试验人员的巨大鼓舞和鞭策。

2002年12月30日凌晨0点40分长征二号F遥四箭点火升空,成功将“神舟”四号试验飞船送入预定轨道。

2003年10月15日上午9时整长征二号F遥五火箭准时点火升空,经过587秒的飞行,将载有中国第一位航天员杨利伟的“神舟”五号飞船准确送入预定轨道,发射获得圆满成功,实现了中华民族的千年飞天梦想。

2005年10月12日上午9时,长征二号F遥六火箭发射升空,成功地将我国两名宇航员——费俊龙、聂海胜乘坐的“神舟”六号飞船准确送入近地点200公里、远地点350公里的椭圆轨道。5天后,飞船安全返回,第二次载人航天飞行任务圆满成功。

2008年9月25日21时10分,长征二号F遥七火箭成功地将“神舟”七号飞船准确送入预定轨道,为中国航天员首次太空出舱活动奠定了坚实的基础。火箭系统圆满完成了“准确入轨”的任务目标,实现了“飞的更好”的承诺。实现了我国空间技术发展具有里程碑意义的重大跨越,我们向世界宣布:中国已成为世界上第三个独立掌握空间出舱技术的国家。国家主席胡锦涛同志充分肯定了航天工作者为我国载人航天事业作出的重大贡献,科学总结了载人航天工程十六年来伟大实践的宝贵经验,他说:“这是我国载人航天事业发展史上的又一重要里程碑,是我们建设创新型国家取得的又一标志性成果,是中国人民攀登世界科技高峰的又一伟大壮举,是中华民族为人类探索利用外层空间作出的又一卓越贡献。全体中华儿女都为伟大祖国取得的这一辉煌成就感到无比自豪和骄傲!”

载人航天飞行任务的圆满成功标志着我国在发展载人航天技术、进行有人参与的空间实验活动方面取得了又一个具有里程碑意义的重大胜利,实现了中国载人航天工程三步走战略的第一步,为载人航天一期工程画上圆满的句号,具有承上启下、继往开来的战略意义,将为载人航天二期工程的开局打下坚实而良好的基础。

艰辛铺就通天路

十年来,火箭系统继承老一辈科技工作者创造的“两弹一星”精神,弘扬载人航天精神,集智攻关,大胆创新,攻克了一项又一项世界航天领域公认的技术难题,突破了一大批具有自主知识产权的核心技术。视质量为生命,培养和造就了严、慎、细、实的工作作风,共同托起中国的神箭,共同打造了通往太空的天梯。

1992年,当中国载人航天工程正式启动的时候,尽管已经掌握了一系列火箭研制技术,但对于载人航天,如何确保航天员的绝对安全,却几乎是从零起步。研制人员不畏艰险,迎难而上,为了“载人航天这项不能失败的事业”真正万无一失,各级领导、型号两总系统,不仅要千方百计想办法,绞尽脑汁想点子,更要统筹兼顾精心谋划。

谋后而定,行卫坚毅。型号研制工作是一个系统工程,必须依靠科学的管理方法对完成其所规定的每一项工作做出全面、系统的策划,避免产生遗漏。针对各阶段工作的重点和难点,把握全局,合理规划,为下一阶段研制工作顺利开展奠定基础。型号工作始终坚持科学严密的指挥调度,增强了工作的准确性和实效性,始终把质量作为工作的生命和主题,进一步构建了完善配套的管控体系和质量标准,反复强调发现问题是能力,记录问题是制度,正视问题是素质,解决问题是成绩,不放过任何一个细小问题,不漏过任何一个细小隐患,做到以质量促进度,以质量保成功,以质量求效益。

上千个日日夜夜,每当夜幕降临火箭总体设计部总是灯火通明,每个周末假期试验室里都有试验人员忙碌的身影。载人火箭设计要经历方案阶段、初样阶段和试样阶段上千次技术协调,各分系统累计几万小时的综合实验、系统试验、匹配试验才能真正进入发射场。载人火箭队伍秉承老一辈航天人“热爱祖国、无私奉献,自力更生、艰苦奋斗,大力协同、勇于登攀”的两弹一星精神。坚持“大局、系统、严谨、争先、包容”的精神,牺牲了大量的个人休息时间和与家人团聚的机会。设计人员始终牢记“铸造精品火箭”是长征二号F火箭研制队伍的工作目标:“质量第一,安全至上” 是长征二号F火箭研制队伍的工作原则:“吃透技术、吃透状态、吃透规律” 是长征二号F火箭研制队伍的工作要求:“最严、最慎、最细、最实” 是长征二号F火箭研制队伍的工作标准。

长征二号F载人火箭历经十几年的设计、生产、改进,7次将“神舟”飞船准确送入浩瀚的太空。凝结了数万人的智慧,从第一发到第七发载人火箭共进行过上百次技术改进。长征二号F运载火箭的可靠性指标提高到0.97,安全性指标达到0.997,成功率为100%.长征二号F运载火箭的可靠性、安全性和成功率均已达到国际先进水平。

正是这支被江泽民同志称为“特别能吃苦,特别能战斗,特别能攻关,特别能奉献”的“神箭”队伍,通过十几年坚持不懈、锲而不舍的奋斗,才实现了中华民族千年的飞天梦想,才实现了几代航天人的追求。实现了“以最严最细最慎最实”的工作标准,将中国首位航天员安全地送入太空。实现了一个梦想,兑现了一个承诺,谱写了一段历史。

智慧在创新中闪光

长征二号F运载火箭是中国航天史上第1次用于载人航天的全新的运载火箭。火箭全长58.34m,起飞质量约480t,运载能力为8t左右,可以把飞船送入倾角为42°,近地点200km、远地点350km的近地轨道。

“用最可靠的火箭,将中国首位航天员安全顺利地送入太空”。这是运载火箭研制者们最庄严、最神圣的承诺。为了火箭的高可靠、高安全、高质量,火箭系统大胆地采用了55项新技术,特别是攻克了故障检测处理系统和逃逸系统两大载人航天难题。火箭飞行中随时都会出现故障,故障的种类多种多样。如何判断火箭故障,如同医生诊断病情一样,需要一系列的参数和判断逻辑。故障判断既不能漏,也不能误。漏判了,就无法保证航天员的安全,误判了,也会使正常火箭发射失败,损失难以估量。美国和俄罗斯或苏联有数千发的飞行实验数据可借鉴,而我国飞行子样很少,不能立足于进行大量飞行实验,况且时间和财力也不允许。惟一的办法是自主创新,寻找一条新的设计途径。没有什么困难能阻挡中国人进军太空的步伐,民族的自尊、自强和自信使火箭设计师队伍坚定了一种信念:中国航天人要在世界面前为民族争气,我们自己一定能够研制出世界一流的载人火箭。设计人员对国内外火箭发生的故障进行了大量统计,并根据专业知识对火箭每一个系统、每一个产品进行分析,设想了310多种故障模式,并进行了一轮又一轮的筛选。用4年多的时间,进行了成千上万次的飞行仿真试验,竭尽全力攻克了道道难关,为航天员编织了一张可靠的救生网。

逃逸系统的任务是在火箭起飞前900秒到起飞后200秒时间段内,在运载火箭发生故障的情况下,带着轨道舱和返回舱飞离火箭,使航天员脱离危险区域。逃逸系统被公认为载人火箭研制中最难啃的硬骨头。研制初期设计人员只在国外杂志上看到过逃逸火箭图片和简单的文字,可以说一切都从零开始。但他们知难而上,紧密配合,奋力攻关,自编出一万多条程序,利用容量有限的微机,进行了大规模的数字计算,经历四年的不懈努力,终于制定出逃逸系统的技术方案,1998年10月,在酒泉卫星发射中心成功完成了零高度逃逸救生飞行试验。

长征二号F运载火箭在国内航天史上首次实现了“三垂”,即火箭在技术区实现了垂直总装、垂直测试和垂直转运到发射阵地。并首次实现了1.5km的远距离测试、控制和发射。这些技术都达到了国际先进水平。

影响运载火箭可靠性安全性的主要因素是发动机、箭体结构和控制三大系统。而控制系统是电气系统,由于我国电子元器件可靠性水平不高,因此提高载人航天运载火箭可靠性,主要要从控制系统上做文章,其中冗余技术的作用至关重要。在借鉴原有成熟冗余设计的基础上,从发射神舟三号无人飞船开始,长征二号F火箭控制系统就采取了全冗余设计。有一部分更是采用了三冗余设计方案,大大提高了火箭的可靠性品质。经过专门机构的测评,长征二号F火箭控制系统的可靠性已经高于0.999,位列长征系列火箭之首,属于国际先进水平。

2003年10月,航天员杨利伟搭乘“神舟”五号升空时,曾在一个短暂的时间内感到非常不适。火箭研制人员在了解到这一情况后,立即分析数据查找原因。数据分析显示,火箭在上升期间曾出现过短暂的共振现象。为此研制人员对发射神舟六号飞船的火箭进行了改进。“神六”上的航天员没有产生特别的不适感,但技术人员通过对遥测数据的分析,发现火箭从起飞126秒开始还是出现了逐渐增大的纵向单频振动,频率约为8Hz.如果这一问题不解决,“神七”上的航天员还有可能产生像杨利伟那样的感觉。研制人员对“8Hz”问题进行了深入的理论研究。为抑制这一现象,开展了稳定性分析方法研究和振动抑制设计工作,使用了变能蓄压器来抑制振动的方案。提高了火箭飞行的“舒适性”。

长征二号F第六发火箭成功发射后,型号队伍在后续遥测结果分析时发现火箭飞行至415秒附近时出现异常现象,二级尾舱热环境参数出现较大幅度跳变或趋势转折,姿控系统、箭体轴向加速度以及动力系统等部分参数也在这一时段内出现了一定的变化。 从掌握的数据看,这个细小的疑点对飞行影响并不算大,但研究人员并没有放过它,在做了大量检测后,发现制作二级增压管路的铝合金材料由于耐受不住高温而发生了轻微漏气。于是,他们用耐高温的不锈钢管材替代了铝合金。火箭是一个大系统,所谓“牵一发而动全身”,一个改动可能影响到其他几个、甚至十几个部件,每走一步都要慎之又慎。从“神一”到“神六”,火箭的表现近乎完美,对于这些“细枝末节”的改动,更是要考虑周全,不改没问题,改了反而要担风险。确认415秒现象是由增压管路故障造成的,经过改进可以进一步提高火箭的可靠性。型号两总带领设计师队伍经过详细的设计方案讨论和大量试验验证后对火箭增压管路进行了更改。更改后长征二号F遥七火箭飞行中“415秒异常现象”没有再次出现。正是这种设计中不放过任何可疑问题的严谨态度和覆盖性全面的试验手段给了设计师们敢于大胆实施技术改进的信心和决心,谱写出了一曲航天人“特别能攻关”的壮歌,造就了令世人瞩目的“神箭”。

“神箭”炼就铸箭人

载人航天任务是凝聚、培养和造就新一代航天人才的重大事业,早在工程立项之初,党中央就明确提出要把培养一大批科技人才作为工程技术的一项重要战略任务,参加工程研制、生产和试验的各级组织直接把这次任务作为培养人才的重要平台,坚持用伟大的事业凝聚人才、用创新的机制培养人才、用崇高的精神激励人才。

作为跨世纪工程的载人航天工程一项重要的使命就是要培养一支跨世纪的年轻人才队伍。整个研制过程中 ,我们像重视产品质量一样重视年轻人的培养质量,经过老同志耐心细致的传帮带和十几年实战经验的锤炼。如今,传承了先辈“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”精神的一代年轻人,面对困难和挑战,牢记使命,淡泊名利,不计得失,甘于奉献,默默无闻地战斗在各自的岗位上,奉献青春年华,奉献聪明才智,奉献热血汗水,在各自的领域内发挥着骨干作用,是我国载人航天工程中一支能打硬仗的坚强的队伍。一流的队伍要有一流的文化,始终坚持国家利益高于一切的理想信念;始终坚持载人航天、人命关天的质量理念;始终坚持严慎细实的工作标准;始终坚持实事求是的科学态度是长征二号F队伍发展的根本。

目前,研制队伍无论是科技人员还是管理人员,甚至是一线的技术工人都顺利地完成了队伍的新老交接,许多优秀的年轻科技人员和管理人员已经走上了重要的领导岗位,从集团公司到院、所领导岗位有许多是载人航天工程锤炼出来的人才。载人航天事业为新世纪航天事业的发展奠定了坚实的人才基础。

载人航天是人类最伟大的壮举之一。回首十年,长征二号F火箭为我国的载人航天事业发展谱写了美好的篇章。但是,应该说,中国的载人航天事业才刚刚开始,今后的路还很长。作为一个发展中的大国,中国开展载人航天活动,不仅仅是为了圆千年飞天梦,更是为了圆百年强国梦。现在我们实现了载人航天“三步走”的第一步,第二步实现了航天员出舱行走,还要进行空间交会对接、建设空间实验室,第三步还要建造空间站。作为一名航天工作者要始终牢记重托,励精图治,奋发进取,继续发扬“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”的载人航天精神,前赴后继,进一步开辟中国和世界航天事业的广阔前景,为不断促进人类科技进步,推进世界和平发展做出应有贡献。

信息来源:中国载人航天工程网
(责任编辑:王楠
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