1992年8月14日,我国长征二号E火箭在惊天动地的呼啸声中拔地而起,以雷霆万钧之势直刺云天,将美国制造的澳大利亚通信卫星送人浩瀚苍穹。群山抖动,大地震颤,人们击掌相庆,泪水在欢笑中夺眶而出。这是辉煌的瞬间,是奇迹的展现,是中国航天史上具有极其特殊意义的发射。它不仅表明我国航天发射低轨道运载技术达到世界一流水平,更显示出我国航天工作者在挫折中奋斗不息的精神。同时,这也是中国航天技术经受的一次前所未有的考验,是我国航天工作者在跨入国际竞争大潮中经受的一次神圣洗礼。
闯开市场
1986年,被称作世界航天史上的黑色灾难年。l月28日,发生了震惊世界的美国挑战者号航天飞机机毁人亡事件。紧接着,急于填补运载工具空白的马丁·马丽埃塔公司为美国空军制造的大力神火箭爆炸,麦道公司的德尔它火箭由于过早熄火而自毁。5月,已经赢得世界半数以上卫星发射合同的欧洲空间局阿里亚娜火箭发生惨败。这一连串的厄运使运载火箭市场出现了用户排队等待发射卫星的局面。集中于美国各大卫星公司的老板们等不及不知何时才能恢复正常发射的西方运载工具,将目光移向世界东方的航天实力。
这对于中国航天来说无疑是一次进入国际市场十分难得的契机。同时,航天技术先进的一些国家为提高卫星的有效率在推出新一代大容量、长寿命、多功能、约3吨重的卫星。专家们预测,90年代将出现世界卫星换代的高峰。在欧美垄断的世界航天市场,当时的中国运载火箭只能发射1.3吨左右重的卫星,要继续获得市场,就必须而且只能尽快利用我国成熟的火箭技术研制出新一代大推力运载火箭,这种火箭肯定会为中国进入国际卫星发射市场打开一条新路。当时,长征火箭诞生地——中国运载火箭技术研究院的研究人员已经敏感地捕捉到这是个千载难逢的机遇。
记得是在研究院一间极简朴的办公室里,我和当时研究院的领导人李伯勇、王永志一起悄悄地酝酿一个大胆的方案——以长征火箭家族中的有着不败业绩的长征二号C火箭为芯级,在一级箭体上并联4台长15.3米、直径2.25米的液体助推器,上面级和卫星装在直径42米、高10.5米的整流罩内,全箭长50米,芯级直径3.35米,发动机总推力为600吨,这样就可以把长征二号C低轨道运载能力从2.5吨一下提高到9.2吨,配以固体推进剂上面级可将3吨的有效载荷送入同步转移轨道,配以液氢液氧推进剂上面级,同步转移轨道运载能力将达到4.8吨左右。
这一大胆的设想,得到了航天总公司刘纪原总经理和国防科工委一些领导的支持。但是长征二号E还只是设计方案。拿着构想草图四出“游说”,在没有产品和成功先例的情况下参与国际竞争,让用户相信我们的技术实力决心签约,这无异于纸上谈兵,难度是可想而知的。但是,这丝毫没有影响我们跨进世界商务发射市场的决心和勇气。我们以长征二号C火箭的成功率为吸引力,以长征二号E捆绑技术设想为依据,以为发射提供良好的服务做保障,以有一支经验丰富、技术水平一流、作风过硬的航天技术队伍做保证,开始了中国航天新的通天之路。
1987年9月,成立于1984年的澳大利亚奥赛特公司在悉尼就建立第二代国家卫星通信系统进行招标。当时,有世界四大集团以主承包商的身份参加了投标。初出茅庐的中国长城工业公司以发射服务分包商资格与主承包商组合参加投标,这意味着中国长征二号E火箭开始和美、法火箭的角逐。在这4个西方宇航集团中,只有主承包商休斯公司在运载方案中列入了中国尚无实物的长征二号E火箭。为使竞争公平,奥赛特公司要求各集团必须同时列入中国运载火箭进行第二轮招标。翌年6月16日,揭标结果令西方人大大地吃了一惊,美国休斯公司使用中国长征二号E火箭发射两颗HS-601卫星在轨道交付方案中标!
我方的不懈努力和休斯公司、奥赛特公司大胆的选择,把中国航天技术推上了世界舞台。中国航天闯市场努力做成的第一宗大买卖——用长征二号E发射两颗澳大利亚卫星,就在纸上谈兵中成交了。
1988年11月1日,中国长城工业公司与美国休斯公司正式签署澳星发射服务合同。然而那份厚厚的合同文本,规定繁复,也不免苛刻。休斯公司要求中方必须在1990年6月30日前有一次成功的飞行试验。在任何时候,只要他们认为中方不能发射或没有充分论据证明自己能够按时发射,用户有权终止合同并罚款100万美元。激烈的市场竞争从不同情弱者,中国航天面临着一次残酷的挑战。
创造奇迹
1988年12月14日,我们开始研制用于发射澳星的长征二号E火箭。此时,离合同规定的火箭首次发射试验时间仅仅18个月。18个月,对于普通人来说,只是短暂的一段时间;对于火箭的研制者们来说,是要在18个月里完成按常规需要4至5年才能完成的工作,是要顶着贷款研制的经济风险,是要冒着一旦完不成合同势必造成刚刚走出的开拓世界航天市场的一步要前功尽弃的风险。这个任务是何等的艰巨和复杂!我们还能再次创造出一个奇迹吗?
一张令人无法接受的时间计划调度表摆在了长征二号E火箭的研制人员面前。看过这个计划以后,研究所的所长们摇头,工厂的厂长们摇头,车间的老工人们摇头——这简直就是一个“不讲理”的计划!那时,我已受命担任长征二号E火箭的总设计师,当时的院长王永志受命担任此型号的总指挥,于龙淮副院长担任副总指挥。说实在的,这个计划能否如期实现,我们俩也没有十足的把握。
设计一枚火箭,最少也要1年半到2年,现在只给3个月;生产一枚火箭,至少要2年半到3年,现在只给14个月。总装2级振动箭时,车间主任掰着手指头压缩了又压缩,大着胆子对当时的院长王永志说:我只要一个半月。王永志嘿嘿一笑:哪有一个半月?只给你18天!
然而,没有什么困难能阻挡中国航天人进军国际市场的脚步,没有什么重负能压垮中国航天人钢铁铸成的肩膀。18个月后,奇迹真的出现了——昔日碎石遍地的山凹耸立起高达97米的发射塔架,昔日仅仅是草图一张的长征二号E火箭比合同规定的时间提前一天真真切切地屹立在西昌卫星发射中心。
美国麦道航天公司技术顾问、德尔它火箭总设计师、休斯公司史密斯先生,在西昌卫星发射场主动和我打招呼:“我要专门向你们表示道歉。一年前在中国考察时我说你们抽了鸦片,纯是幻想,怎么可能在这么短时间内研制出新型火箭?这么大的工程搞到你们的工作水平在美国也还要二至三年时间才能完成。然而这次在西昌,我看到了奇迹。”
世界上没有什么奇迹,所有的奇迹都是人们用智慧、勤劳和心血创造出来的。
1988年12月长征二号E火箭正式上马得到了国家大力支持。为了解决急需物资,有关部委专门召开3次专项物资紧急订货会,涉及国内20多个省74个市300多家企事业单位的物资,在一天半内就落实了90%的订货合同,共约5000项。7个月后,分布于全国各地的有关企业就把7000多项物资、2000多吨金属材料。1000多项机电产品和近60万只电子元器件发运至中国运载火箭技术研究院。从澳星人关、火箭发运、靶场准备到发射,国家能源。交通、铁道、民航、海关、公安和有关省市,做了大量的工作。这一切支持使我们深受鼓舞。
在研制长征二号E火箭的那些日子里,研究院内到处可以看见这样一幅标语:绝不让研制长二捆的列车在我们这里误点。我们心里常惦记着一句话:贷款射澳星,负债壮国威。整整18个月,540多个昼夜,超负荷的工作,成了我们的家常便饭,18个月,研究院成了灯火辉煌的“不夜城”。在研究院里,几乎每个人都怀着对共和国无比深沉和炽热的爱,为了成功的那一天,不畏艰辛,不怕劳苦,不惧挫折,在坎坷的科学道路上从不停歇。
那是在长征H号E火箭研制初期,一个燥热的夏季。总体设计部几位负责捆绑连接技术的研究人员,紧锁双眉,陷入了困境。这种捆绑结构,他们只是在国外的画报上看到过,要在没有任何参考借鉴资料的前提下变成事实,实在是太难啦。如果设计不当会造成火箭在空中失稳和损坏;如果连接不好,火箭会在空中“散花”或无法分离;捆绑的四个助推器任何一个出现问题,火箭部会在空中“倒栽葱”。没有捆绑的实物,构思时他们只好用纸叠成模型,细心地观察力传递途径,并在计算机上进行分析、计算,打印出来的印带擦起来足有1米多高。
在对火箭进行耦合模态分析时,美国人认为:用运算速度不高的微机无法分析计算。只要中方出资200万美元,美方可以代为计算。但是这些都被我们婉言谢绝了。于是,负责这项任务的研究人员月复一月地在计算机房里与枯燥的数字打交道。他们自编出一万多条程序,利用容量有限的微机,进行大规模的数字计算。演算的稿纸堆满了机房,计算出来的数字就连小数点后面的尾数也与美国人的毫无二致。美国专家面对这样的计算结果,伸出拇指连称
OK!我们的几位研究人员却为此消瘦了。
建立箱体内液体晃动方程时,设计人员连续奋战两个月。1989年的元旦之夜,正当家家户户团聚喜庆佳节时,几个丢了魂似的人不约而同地来到计算机房,重新一个一个地试验。当屏幕上出现了正确的参数时,几个人惊喜得几乎要跳起来,由于肚子咕咕地叫,他们才发现已连续36个小时没吃饭了。
火箭箭体壁板成型,是钣金加工中的关键一步,但新购置的大型滚床没有按时到货。紧急关头,54岁的老工人杨友业主动请战,凭着丰富的经验和熟练的技术,把机床的吃刀量调小,用10多个工人抱着20毫米厚的铝板,一点一点往里送,来回十几次,使铝板乖乖弯成一定弧度。
在卫星整流罩的生产中,粘合剂渗透进工人们的乳胶手套,腌黑了他们的手掌,肿胀的疼痛令人难以忍受,但他们顽强地坚持着。
身患膀眈癌的老工人、共产党员徐青松不顾手术后虚弱的身体坚持在加工第一线。
老钳工傅永贤的手被钢屑划出一道道血痕,殷红的鲜血流在砂轮上。
50多岁的共产党员谷振山在12米高的龙门架上一工作就是12个小时……
在研究院里,随处可以看见和上面相似的情景,到处都有感人肺腑的事情。人生能有几回搏?像这样维系民族利益的大事情,拼着性命也值得一搏。中国航天人,以炎黄子孙的坚强、勇敢、睿智。勤劳、不屈的品格创造着奇迹。全箭24套44万多张设计图纸,5000多套特殊工装,几十个部件和十几万个零件,300多项大型地面试验,20多项技术难题,都被我们顽强地攻克了。新型大推力火箭长征二号E就是这样从我们的手中诞生了。
1990年7月,人们盼望已久的时刻终于到来了,长征二号E于16日首次进行飞行试验。然而,此时的西昌地区已进入雷雨季节。世界各国选择发射时机均小心翼翼地避开雷雨季节,因为它会带来设备绝缘性能下降、防雷电困难以及燃料由于温差会引起箭体“出汗”等一系列技术问题。时间不等人。我们大胆闯入了雨季发射的“禁区”。从事气象工作的同志收集分析了西昌地区50年来的2800多份气象历史资料,统计整理出近7万字的气象背景资料,与20多个有关地区气象台站建立起全天候信息交换网,提供雨季的气象情况,同时为了克服雷雨影响,研制了一种先进科学技术与老办法相结合的防雷雨系统。
7月16日9时40分,随着“点火!”“起飞!”口令的下达,凝聚着千万人心血的长征二号E火箭首飞成功。那雷鸣般的呼啸声似乎在向世界宣告;中国人是信守合同的,中国人是能够创造奇迹的。
这次成功引来了世界的极大关注。法国世界报说: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。美国的火箭专家们盛赞中国人:这次成功是90年代中国航天技术发展的一个新的里程碑,它的研制成功,使中国火箭低轨道运载能力达到世界先进水平,标志着中国运载火箭技术迈上了一个新的台阶。香港文汇报载文称:在重型运载火箭技术方面,中国仅次于美国、苏联,与法国并列第三,这是中国顶着巨大压力完成的一个伟大壮举。
战胜挫折
1992年3月22日,长征二号E火箭将要把第一颗澳星送入太空。我们望眼欲穿地注视着火箭顶部熠熠生辉的国旗,焦急地静候着激动人心的一刻。18时40分,牵动着成千上万人心弦的巨型火箭在点火后出人意料地没有离开发射台。震耳欲聋,划破长空的响声把人们的心都震碎了。这刻骨铭心的一刹那,给大家日夜企盼的梦想罩上了一层深深的阴影。这个难以想象而且无法接受的事实,无情地摆在了全体研制人员面前。
几分钟后,我和于龙淮等急速地赶到了发射现场距火箭只有100米的地方,顾不上空气中弥漫着浓浓的鱼腥味气体,顾不上少量推进剂还在燃烧,顾不上随时可能出现的爆炸,只有一个共同的想法——“要保住卫星”、“要保住发射设施”。抢险队赶赴现场,合拢固定塔平台,断掉箭上电源,关上火工品短路插头,取下爆炸和引爆器,消防灭火……经过39个小时的拼搏,我们终于保住了澳星,保住了火箭。
然而,问题并没有结束,故障分析从靶场延伸到研究院,仅用17天,我们就找到了事故的罪魁祸首——箭上程序配电器第四、第五触点之间,发现有一铝质多余物。而这个多余物必须同时具备两个条件才起作用:多余物必须正好碰上配电器中10个触点中电流最大的第四触点,多余物必须在触点簧片动态下接触接点。这纯属概率极小的偶发事件,但毕竟导致了发射受挫。
失败并没有把我们压垮。我们深深知道:我们不能再输了,再输,就会被人家挤出世界商业卫星发射市场。顾不上连续作战的疲劳,我们又投入到奋战100天重新制造一枚长征二号E火箭的拼搏中。
1992年8月 14日,随着一串短促有力的指令,发射塔四周漫起一片白雾,乳白色的火箭喷吐出桔红色的火焰,在黛色青山的辉映下,带着耀眼的金光疾速飞去。经过675.284秒的飞行,终于将澳星准确送入预定轨道,准确率超过了被世界航天界认为“最好”的亚星,又是一个世界一流水平。休斯公司和澳大利亚卫星公司的代表忍不住大声称赞:“太棒了!太棒了!”
长征二号E火箭终于成功了!它的成功解决了火箭的捆绑技术,实现了中国航天史上的历史性突破。它的成功是中国航天人能力的积聚,是实力的显示,是信心的表现,是中国航天人写下的开拓天疆的新的誓言。
而这仅仅是一个良好的开端,中国航天进军世界航天市场的步伐将更加坚定。
(选自《中国航天腾飞之路》人收入本书时作了删节)