委重投艰 揭秘“长二捆”成功背后的血泪故事

蝌蚪五线谱 2017-09-19

  1990年7月16日,我国第一枚捆绑式运载火箭“长征二号E”(俗称“长二捆”)在西昌卫星发射中心成功发射,将一颗巴基斯坦科学试验卫星送入了预定轨道。“长二捆”的运载能力几乎比“长征二号C”翻了两番,它的成功首飞着实让世界吓了一跳。

  法国《世界报》写道:“这是一枚令人生畏的火箭,它的成功,加强了中国运载火箭在世界市场的竞争。”

  原来持怀疑态度的美国火箭专家也不得不赞叹:“它的成功,使中国火箭低轨道运载能力达到了世界先进水平,中国运载火箭技术迈上了一个新台阶!”

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  “长二捆”发射升空(图片来源:www.spacechina.com)

  作为我国第一种捆绑式运载火箭,“长二捆”无疑具有里程碑式的意义。而且你很难想到,一枚火箭的研制通常需要四五年时间,而“长二捆”从批准立项到发射成功,仅耗时一年半,堪称世界航天史上的一个奇迹。不过,创造奇迹的过程却并不顺遂,有牺牲,亦有失败。

  1、 缘起

  1986年,对于美国航天界而言是灾难频仍的一年。

  1月28日,“挑战者”号航天飞机在升空73秒后突然爆炸解体,导致7名机组成员全部罹难;

  4月18日,一枚搭载着军事侦察卫星的“大力神34D”运载火箭在发射8.5秒后发生爆炸,酿成箭星双毁的严重事故;

  5月3日,一枚携带气象卫星的“德尔塔”火箭在起飞91秒后失去控制,再次发生箭星双毁的事故……

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  1986年1月28日,“挑战者”号航天飞机升空后爆炸(图片来源:Wikipedia)

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  1986年4月18日,“大力神34D”运载火箭升空后爆炸(图片来源:forum.nasaspaceflight.com)

  美国无奈地停飞了航天飞机和多数运载火箭,卫星制造商和运营商们便寄希望于欧空局。然而,恰在此时欧空局的火箭也出事了。5月30日,“阿丽亚娜二号”火箭因第三级未能及时点火而发射失败。于是,卫星制造商和运营商们又纷纷将目光投向了中国。

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  “阿丽亚娜二号”火箭(图片来源:space.skyrocket.de)

  面对爆满的国际商业航天发射需求,我国决定抓住这个机会,挤进世界航天发射市场。俗话说“没有金刚钻,别揽瓷器活”,想要从航天发射市场分一杯羹,必须得有拿得出手的大推力运载火箭才行。然而,当时的“长征二号”运载火箭在历经多次改型后已经触到了技术的天花板,起飞推力和起飞质量分别只有2960千牛和240吨,很难再有突破。抢占市场还讲求一个“快”字,必须在尽量短的时间内推出一款大推力火箭。既要快又要好,不少人犯了难。

  在经过大量分析论证后,直到1988年,总设计师王德臣等人给出了一个大胆的方案:在技术成熟的“长征二号”火箭周围捆绑4个小火箭(即助推器),每个小火箭都安装一台和“长征二号”相同的发动机,如此一来,新火箭“长二捆”的起飞推力和起飞质量都将比“长征二号”提高近一倍。

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  “长二捆”总设计师王德臣(图片来源:www.hlhl.org.cn)

  2、 牺牲

  方案有了,那就撸起袖子干吧。只是时间有些紧迫,航空航天工业部要求18个月内完成“长二捆”的研制和发射。

  捆绑技术,一方面要求小火箭能够牢固地捆绑在芯级周围,以推动火箭飞行,另一方面又要求小火箭在燃料消耗完后,能及时与芯级分离,因此火箭结构十分复杂,此前我国从未采用过。时间紧、任务重,所有人都想方设法缩短工期。

  一天,总装二级箭的车间主任找到总指挥王永志,自信地说:“我们有能力对总装时间压缩再压缩,给我一个半月就能完成。”王永志听罢嘿嘿一笑:“哪有一个半月,只能给你18天!”

  就这样,从总设计师到一线工人,全都夜以继日地连轴转,仅100天就绘制了44万张图纸,一年左右便完成了8000多项生产任务、300多项地面试验。

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  1990年,“长二捆”总指挥王永志在首次发射前留影(图片来源:www.cae.cn)

  1990年7月8日,第一枚“长二捆”终于如期出现在了发射场。正当所有人都期待新火箭一飞冲天时,意外却发生了:一级火箭尾段竟然向外冒黄烟!原来,火箭所用的推进剂四氧化二氮具有很强的腐蚀性,推进剂管路中的一个密封垫圈遭到了腐蚀,四氧化二氮便逃了出来。四氧化二氮有剧毒,会危害现场工作人员的健康,更令人揪心的是,万一旁边的燃料偏二甲肼也渗漏,将会引发起火爆炸。

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  由于四氧化二氮和偏二甲肼有毒,工作人员在检查火箭加注设备时必须全副武装(图片来源:新华网)

  情况万分危急,必须立刻抢修。然而,别看火箭尾段体积不大,却安装了众多仪器设备,人在里面根本动弹不得。而且,尽管人们已经泄出了推进剂,但火箭内部仍难免有毒气残留,工作人员必须穿着臃肿的防护服,时值酷暑,操作10分钟就会满身大汗,不得不换人。尽管大家都身穿防护服,可由于火箭尾段空气不流通,毒气含量大,当抢修任务完成时,居然有十多位工作人员因为中毒倒下了,其中一位甚至献出了宝贵的生命!

责任编辑:李阳阳

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