中新社海南文昌12月28日電 題:走出“至暗時刻”:長征五號火箭復出紀實
作者 郭超凱
如何詮釋鳳凰涅槃?長征五號或許是最好的例證。
12月27日,長征五號遙三火箭承載著萬千中國人的期盼奔向太空,這是其時隔兩年多后再次執行任務。歡呼鼓舞的背后是長征五號火箭復出過程的“一波三折”,是10余萬中國航天人長達900多個日夜的堅守。
早在20世紀80年代中期,專家們就開始積極呼吁中國研制使用液氧煤油環保推進劑的運載火箭。2006年,中國正式立項研制長征五號新一代大推力運載火箭,經過10年攻堅,長征五號火箭于2016年成功首飛。
然而,在2017年第二次發射任務中,長征五號經歷了“至暗時刻”。火箭從文昌航天發射場起飛,前幾分鐘的飛行一切正常,但飛行至346秒時,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,中國工程院院士、中國運載火箭技術研究院長征系列火箭總設計師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”。
“那時,我預感到‘完了’,這一次發射要失敗了……”龍樂豪說。
彼時,測發大廳內一片寂靜,不少人默默流下了眼淚。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”。
當晚官方發布任務失利的快訊,陰霾籠罩在中國航天人的心頭。
2018年4月16日,中國國家航天局對外發布長征五號遙二火箭故障調查情況。根據分析仿真計算及地面試驗結果,故障原因為芯一級YF-77液氫液氧發動機(氫氧發動機)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,這個曾一度在航空領域關鍵技術刺痛國人的字眼,又一次在航天領域成了“絆腳石”。
為了解決問題,研制團隊開展了一場技術攻關的“全國大聯合”。來自中科院、國防科技大學、清華大學、北京大學、中國航天科技集團等20多家單位的數百名專家學者參與進來,共同開展歸零分析,聯合進行課題研究。
2017年10月2日,氫氧發動機故障定位工作完成;經過半年的改進,2018年4月長征五號火箭完成歸零評審。其間,氫氧發動機連續經歷了14次試車考核,其中前13次為長程試車,試驗結果非常成功。
然而新問題接踵而來。
2018年11月30日,改進后的芯一級氫氧發動機,在長程試車過程中出現問題。不過這一次航天人反應迅速,“根據故障原因,研制團隊對發動機的局部薄弱環節進行了改進,提高了結構的動強度裕度。”長征五號火箭總設計師李東說。
2019年3月29日,發動機試車故障的歸零工作及改進驗證全部完成——兩次長程試車驗證順利通過,第二次問題得以順利解決。
但很快,他們就迎來了第三次“遭遇戰”。2019年4月4日,在長征五號遙三火箭的總裝工作進入到最后階段時,一臺用于后續任務的芯一級氫氧發動機,在試驗數據分析過程中,出現了“異常振動頻率”。
李東下達指令:“不帶一絲疑慮上天!”研制人員順藤摸瓜,找到了問題的“癥結”所在——發動機局部結構對復雜力熱環境非常敏感,容易引起共振,一旦激發,不易衰減。
2019年7月,研制人員完成了對發動機的結構改進,并完成了十幾次大型地面試驗。至此,困擾長征五號火箭兩年多的發動機問題,終于排查完畢。
記者了解到,僅2019年二三季度,中國航天科技集團六院北京11所氫氧發動機研制團隊累計加班就達到23000小時。長征五號火箭總指揮王玨告訴記者,從長征五號第二發失利到第三發成功,研制團隊累計進行了40余次、15000余秒關鍵技術試驗,總計超過20000余次各種地面試驗,只為磨礪出一枚更強壯、更健康的“胖五”。
908個日夜,無數次跌倒后又重新爬起。如今,長征五號火箭蟄伏兩年,鳳凰涅槃,終于打贏這場“翻身之戰”——中國航天2019年最具標志性的任務。
長征五號火箭承載了太多人的夢想和夙愿。此次發射成功,為中國建設航天強國邁出了堅實的一步。(完)


