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长征五号再生记
12月27日晚,长征5号遥三火箭发射。 郭文彬/摄影
被称为中国航天之父的钱学森曾经说过,如果科学实验每次都成功,为什么要进行实验? 经过挫折和失败,让我们更聪明。
长征5号的凤凰涅槃之旅,是现在最好的例证。
两年前,长征五号的第二次发射遭遇失利,这一消息如同阴霾一般笼罩在国民心中,一时引起质疑。 目前,这枚中国最大火箭历经900多天浴火重生,再次出征。
12月27日,伴随着震天的轰鸣,长征5号在文昌航天发射场开始了第三次飞行之旅,耀眼的火焰包围着大火箭华丽转身飞出了天空。 最终,任务宣告成功,这枚大火箭冬眠了两年,终于扬起了眉毛!
一飞冲天的背后,可以用一波三折来表示。 中国工程院院士、中国航天科技集团一院长征系列火箭总设计师龙乐豪常说的一句话,失败是一些成功,成功是一些失败在过去两年900多天的日子,中国宇航员随时不疏忽。
惊险2小时43分
长征五号是一枚从出生就注定不平凡的火箭,寄托着许多人的梦想和宿愿。 长期以来,人们谈论我国某些技术和某些行业的快速发展,人们已经形容为习性大而不强。 但是,虽然宇宙飞行打破了这个说法,但是打破这个说法的第一拳是长征5号相当于宇宙强国的入场券。 其研究开发的困难可以想象。
早在1986年,我国就已经展开了新一代火箭的论证,从20世纪90年代中期开始比较新一代火箭发动机的研究提上了日程。 年,经过30年论证开发的新一代大火箭长征5号成功首次飞行,备受瞩目。
但是,在首次飞行成功的背后,也有失败的小故事。
胡旭东是长征五号首飞任务01指挥官。 他至今记得那是年11月3日,发射时间从预定的18点推迟到了20点43分。 其间经历了窒息的六次时间重置,也面临了发射任务被取消的考验。
观看发射的人都记得因此有一个惊人的特殊时刻,对拉开中国大运输时代序幕的火箭也有了一些直观的认识。
时间当天17时30分回来,测量大厅的气氛突然紧张,数百名科技人员的眼球一齐投入大屏幕。 火箭的一级循环预冷泵不能正常启动,火箭发热了。 现在的屏上显示温度为238k,远远超过了110k的起飞标准
胡旭东表示,此时,根据任务司令部的研究决定,到19时30分,发动机预冷效果还没有达到发射条件。 启动推进剂泄漏过程,中止这次发射任务。
19时28分,距离底线只有两分钟,发动机温度降至既定值,火箭成功退热。
点火时间设定为20点40分。 胡旭东大口地吐气。 但是,即使到了发射前的最后关头,紧急事态也还在继续。
20时40分,距离最后一次发射只有一分钟,胡旭东刚发出一分钟密码,突然听说控制系统指挥韦康发出了中国航天史上最牛的密码: 01,停止发射!
怎么了?
这一刻,胡旭东不由得站起来,脱口而出地问了一句。
发射前10秒,胡旭东开始倒计时,但突然收到了韦康请稍等一会儿的请求。
发射中止! 胡旭东停止了发射过程,再次排除了故障原因。 问题最终会得到解决。
点火命令终于下达,火箭腾空而起。
在人们欢呼的背后,包括胡旭东在内的宇航员开始整理发射数据,他们面临的是63万枚原始数据这支中国大火箭是否接下来会面临危险。
开头有了头绪,但没有结果
长征五号的前两次发射任务,龙乐豪都在现场。 他明显的感受是,虽然最初的发射任务成功了,但起飞前三个小时的跌倒碰撞似乎更打动人心。 这也是不可避免的。 毕竟这是新火箭,情况太多太复杂了。
相应地,第二次发射,对现场的大多数人来说,本来可以说是十分顺利的。 起飞前没有长征5号遥一(也就是说,最初的飞行任务,记者注,以下相同)那样的惊险。 龙豪说,遥二的发射现场在最初的几分钟内会一直很平静。
他还在想。 这是第一次有曲折的经历,暴露了一点问题,之后可能会大大改善工作,有经验,心情平静。
确实,长征五号从文昌航天发射场第二次起飞后,几分钟前的飞行一切正常。 但是,飞行300秒以上后,发生了问题。
突然,(长征五号的)飞行曲线不太正确。 正在文昌太空发射场测量大厅。 龙乐豪从大屏幕上看,曲线没有按照他们的计划往上跑,而是往下掉。
他的心很紧:飞行曲线向下坠落意味着火箭正在逐渐失去推力,如果推力不足,火箭没有加速度,就无法克服重力场的作用。
龙乐豪说,那时我预感到发射将结束,这次发射将失败。
气象站一片寂静。
在场的测量员告诉记者,他们的心,就像大屏幕的飞行曲线一样,一直往下掉,很多人默默流泪。
当晚,新华社发布了任务失利的快报。
这个结果是谁都不想见的。 龙豪说,他马上告诉自己,科学实验的失败是不可避免的。 现在,为了尽快查明故障的原因,采取措施,尽快恢复,必须用实际行动再次说明我们的火箭是可靠的。
那天晚上,龙乐豪从测发大厅出来时,和现场的航天后辈没怎么交流。 但他相信这些年轻宇航员有承受压力的能力。 虽然现在看起来确实如此,但他们不要被困难压倒,趴下,还站起来! 龙乐豪说。
发动机哪里有困难
年4月16日,国家航天局公布长征5号遥二火箭故障调查情况,其中称长征5号遥二火箭飞行至346秒时突然发生故障。
故障的原因是核心一级液氢液氧发动机内线涡轮排气装置较多,在杂力热环境下,局部结构发生异常,发动机推力瞬间大幅下降,发射任务失败。
发动机,还有发动机,是的,曾经刺伤国人的航空业重要技术的话,这次在宇宙业绊倒了。
大火箭自然离不开大推力,大推力也无法开发动机。 到长征5号为止,我国现役火箭发动机单体推力最多为70吨左右,要发射超大型航天器时,力不从心。
新的大推力发动机诞生了。 据中国航天科技集团六院党委书记周利民介绍,经过15年不懈攻关,8台新研制的120吨液氧煤油发动机安装在长征5号的4个推进器上,4台新研制的氢氧发动机分别安装在1级和2级火箭上
他有印象。 发动机的开发和攀登珠穆朗玛峰一样困难。 外国专家说,即使我们设计,我们也做不出来。 其中,遥二任务中发生故障的氢氧发动机更为困难。
周利民至今还记得,面对新的发动机,研发团队开始了夜以继日的科技攻关,几十种新材料、100多种新技术逐一被攻克。 但是,发动机的起动是最大的阻碍。
他在起动阶段发动机整体处于不稳定的动态过程,因此转速从静止状态转移到数万转,温度从低温状态转移到高温状态,所以我们的控制时机以毫秒级控制动作,任何动作都无法配合,否则就会失败
最初冲击研究小组的是长征5号首次飞行所使用的发动机样机开发后,其试运行结果连续4次失败: 2次启动爆炸,2次燃气系统烧毁。
周利民说,对这些研发团队、设计团队整体的信心非常大,很多人梦想着爆炸的场景,不能吃饭,睡不着觉。
引诱恶魔消灭敌人
这些还只是中国宇航员在发动机开发阶段所经历的痛苦。 长征五号遥二任务失败后,这些人面临的压力更大,他们把出故障的发动机问题称为恶魔。
中国航天科技集团六院的一名实验队员告诉记者,为了抓捕恶魔,消灭敌人,研发团队这两年多遭受的苦难、苦难、曲折、质疑,是前所未有的。 经历过的磨练、奋斗、奋斗、难关,在研发历史中也是罕见的。 隐藏着特别深的恶魔的,是战斗紧张多而复杂,前所未有的。
恶魔有时会突然出现,掩盖研发团队的视线,将他们伸向伸手不见五指的深渊。 但是,研究小组没有被黑暗吓倒或被打败。 周利民说。
据中国航天科技集团六院统计,仅年二三季度,我院北京11所氢氧发动机研发队伍累计加班达2.3万小时,终于抓住了发动机隐藏的恶魔,消灭了顽敌,排除了隐患,消除了故障。
长征5号火箭总设计师李东告诉记者,长征5号遥二火箭失利后,经过100多天的排查和定位、180多天的实验验证,失利的原因终于得到确认。 随后,根据故障调查的结论,研发团队对核心一级氢氧发动机进行了设计改进,并从结构、材料和技术等方面采取了相应的改进措施,提高了对飞行环境的适应性。
找到了故障的原因,弄清楚了,改善了。 一切看起来都很顺利。
但是,新的问题又来了。
归零过程一波三折
年11月30日,改良后的芯一级氢氧发动机,在长途旅行试车过程中发生了问题。
李东告诉记者,此次宇航员反应更快,根据故障原因,研发团队改善了发动机的局部弱点,提高了结构的动强度裕度。
年3月29日,发动机试车故障归零工作和改进验证均顺利通过两次长途试车验证,第二次问题就这样处理了。
但是,很快他们迎来了第三次遇难战。
年4月4日,长征5号遥三火箭总装工作进入最后阶段时,用于后续任务的核心一级氢氧发动机在试验数据观测中出现异常振动频率。
可谓一波三折,再次验证了科学探索之路绝非平坦之路这句话。
毫无疑问地升天! 李东说,研发人员顺藤摸瓜,找到了问题的核心发动机局部结构,多且对杂力热环境非常敏感,容易引起共振,一旦激发就难以衰减。
年7月,研发人员完成了发动机的结构改善,完成了10次以上的大型地面试验。
至此,困扰长征五号两年多的发动机问题,终于排除完毕。
据中国航天科技集团一院统计,长征五号于年7月2日至遥二失利,至年12月27日遥三发射成功,历时908天,累计进行了40余次重要技术试验。
908日晚,在发生无数跌倒后,再次爬了起来。 最大的硬骨氢氧发动机也在两年多内完成了凤凰浴火、涅槃再生。
龙豪表示,900多天来,这样的间隔时间超过了任务失利后进行后续飞行的周期,在长征火箭的历史上比时间要长。 他给人的印象是还没有间隔这么长的归零。
当然,我想缩短间隔时间,但科学研究并不会因主观愿望而改变。 龙豪说,长征五号遥二火箭的失利,多在杂力热环境的相互作用下,发动机某个部件发生故障的问题被隐藏得比较深,往往只是偶尔出现,一旦出现,就是毁灭性的结果
看起来他这次杜绝了,终于逮捕了这个恶作剧的恶魔,花点时间也值得。
我们都屏住呼吸
事实上,揪出恶魔,再生引擎,并不是几个队就能完成的。
中国航天科技集团六院北京11所副所长颜勇告诉记者,长征5号遥二火箭发射失败,将金牌动力和声誉的液体动力事业推向风口浪尖,芯一级大推力氢氧火箭发动机发生的故障,给发动机开发队带来了异常巨大的压力和考验。 该所借助集团和六院的力量,利用一切比较有效的资源,开展归零事业,可以说是一个技术攻关的全国大联盟。
我第一次见到这么多院士聚集在一起! 北京11位质量主管吕威在他令人印象深刻的考核中表示,25位院士和5位大学教授以特邀专家的身份来到现场,询问发动机的研发工作情况并提出意见,系统内近60位指导专家也参与了交流讨论。
事实上,两年前的任务失败后,很多人也在挑战,期待着重返战场,大显身手。
如果挫折挡住了前路的光芒,就以无悔的初心举火过夜! 文昌航天发射场发射台系统指挥陈吉伟告诉记者,大家没有气馁和沮丧,大家屏住呼吸,各系统、各岗位重整旗鼓,从零开始,马上投入火箭复活的准备。
我一遍又一遍地引导过程,一遍又一遍地回顾,预想着要进行多次练习。 电厂某系统的空气压缩机运行不太稳定,设备制造商反复进行了几十次改进试验,但问题依然存在。
很多人劝陈吉伟,但不是制约因素,差不多就行了。 但是,他的回答不允许,影响任务的因素,必须不打折扣地处理到底!
长征五号终于打赢了这场翻身之战,它也成为了中国航天年最具象征性的任务。 这不仅是因为决定了嫦娥五号、载人空间站、首次火星探测等重大工程任务的执行,而且在科学实验从失败走向成功的过程中,以这样直观的方式出现在公众面前,震惊了人们。
除了钱学森的话之外,阿尔伯特·爱因斯坦也有被科学界奉为圭臬的金文。 大意是,一个人在科学探索的道路上,过了弯路,犯了错误,不是坏事,不是羞耻,而是要在实践中承认和改正错误。
长征五号完成了。 是中国宇航员干的。
标题:快讯:长征五号重生记 揭秘“胖五”成功背后的一波三折
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