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给火箭插上翅膀,是怎样的一种体验?

西安航天基地
2018-06-21 15:52
来源:澎湃新闻·澎湃号·政务
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火箭发动机是目前实现宇宙飞行的唯一动力装置。如果把火箭比喻成飞鸟,那么发动机就是火箭腾飞的翅膀。火箭发动机专家张贵田就是“为火箭插上翅膀的人”。

从初小文化到火箭专家

87岁的张贵田院士精神矍铄,思路清晰,言语十分有条理。除了稍微有点老年人的耳背,身体没什么毛病。

“我出生于河北省藁城县的寒微农家,由于战争和家贫,童年没有受过正规教育,大概相当于初小文化(小学三年级)。”张贵田说。

1947年3月,张贵田参加了革命工作,1948年加入中国共产党。1949年元月,他随中国人民解放军进入天津市,在市邮政局军邮台任收发员。1950年,他被选派到天津市工农速成中学学习,3年时间完成初高中课程后,1953年9月考入北京外国语学院留苏预备部学习。

1955年9月,张贵田等一批莘莘学子被送到苏联莫斯科航空学院学习液体火箭发动机专业知识。1960年临近毕业时他和同学一起回北京实习。由于当时中苏关系已渐露裂痕,大多数同学实习后不再返回苏联,为了尽快、尽可能多地掌握航天技术,党组织又从回国的部分留学生中遴选出五人继续返苏学习。张贵田再次重返莫斯科,深感自己责任重大,学习更加刻苦,天天看资料、学理论,常常废寝忘食。

1961年3月,他学成归国,此后就把全部精力投入到我国航天事业中。他被分配到国防部五院火箭发动机设计部工作,先后担任设计员、工程组副组长、工程组组长、设计室主任、主任设计师。

捉鬼专家:攻克火箭发动机燃烧不稳定问难题

1961年,归国后的张贵田参加了我国第一台自行设计的可贮存液体火箭发动机的研制工作。火箭发动机被称为运载火箭的“心脏”,是火箭研制中最关键、最困难的部件之一。张贵田和他的同事们面临着一个重大的难题——火箭发动机燃烧不稳定的问题。

在近两年的时间里,这个问题始终困扰着张贵田和同事们。“一定要把这个‘鬼’捉住!”他暗暗下定决心。先后进行了上百次试验,判读了成千上万个试验数据,查找国内外大量资料。经过了反复计算和分析,对试验程序进行了多次改动,发现是燃烧室的固有频率正好与燃气的压力振荡耦合导致了不稳定燃烧,这正是困扰当时世界许多国家航天专家的高频振荡问题。

经过缜密而深入的研究,张贵田采用了“液相分区法”这一有效措施来抑制不稳定燃烧,获得了成功。后来“液相分区法”和固体隔板相结合的方案被用于多种发动机的设计。经过上百台发动机的地面和飞行试验,不稳定燃烧的“鬼”再也没有露面。

张贵田攻克了不稳定燃烧这一技术难题,为我国火箭发动机的研制开辟了道路。这一研究成果获得1978年的“全国科学大会奖”。

骑着骆驼找火箭

1965年,国家下达了651工程任务,即发射第一颗人造卫星。这需要新研制运载火箭第二级液体发动机,张贵田担任运载火箭发动机主任设计师,这是我国研制的第一台高空发动机。

1970年1月,新研制的运载火箭用这个发动机进行了飞行试验。从外测、遥测数据分析二级发动机的高空点火、启动、关机等都很正常。但张贵田仍不放心:在实际飞行中,发动机在高空工作的情况到底怎么样?

要解答这个问题,就必须到火箭残骸落区去寻找试验发动机的残骸,以便更准确地验证分析发动机的工作情况。当时已经临近春节,张贵田主动要求到远在新疆塔克拉玛干大沙漠的落区寻找发动机的残骸。

到达新疆和田民丰县后,张贵田和同行的十几人骑着骆驼进入沙漠。“大家都是第一次骑骆驼,骑骆驼时骆驼伏着,起来时骆驼是后腿先起来,有一个前倾的幅度。”张贵田说,“大家都不懂,差点摔下来。”

十几个人采取拉网式巡查,人与人之间隔着十几米仔细寻找。张贵田说:“沙漠里真是苦,白天还挺热的,晚上冷得不行,夜宿沙漠时,只能找个避风的沙丘,每个人睡觉时穿着皮大衣、戴着皮帽子、脚穿厚厚的毡鞋,就这样冷得受不了,刚睡几分钟就会被冻醒,然后起来围着沙丘跑步取暖。”

最终,张贵田和同伴们在距民丰县100多公里的沙漠里找到了发动机残骸。经过分析,证明飞行试验中二级发动机工作状况良好,设计合理,为发射卫星用的发动机可靠性评估找到了依据。

1970年4月24日,长征一号火箭成功地将我国第一颗人造地球卫星送上太空。长征一号火箭二级高空发动机研制一次成功,获1978年全国科学大会奖。

拼命三郎:故障时他冲向火箭

1992年3月22日,中国发射“澳星”的长征二号捆绑火箭在西昌卫星发射中心腾起一团团桔黄色的浓烟,但却没有升空。

尽管火箭发动机已经关机,但泄漏的燃料烟雾依然笼罩着整个箭体。这时的火箭就像一颗巨大的烈性炸弹。

当时作为发射副总指挥的张贵田和其他领导很快到达烟雾弥漫的发射现场,查看故障。而这时携带几百吨推进剂的发动机喷管还不断地冒着燃气,随时都有爆炸的危险。事后有人问他,你想过那时有多危险吗?他风趣地说:“想过,但那是在离开发射现场以后。”

几个月后,我国“长二捆”火箭在西昌呼啸而起,准确地将“澳星”送达预定轨道。由于张贵田在科研工作中敢打硬仗,被当时航天部领导和同事们称为工作中的“拼命三郎”。

扎根陕西的北京人

1970年4月24日,张贵田在参加我国第一颗卫星发射任务后,根据中央三线建设的战略部署,他积极响应党和国家的号召,离开了北京,在数千里之外的秦岭腹地,继续投身于航天科研工作。他在山沟里一呆就是20多年,历任七机部11所主任设计师、副所长、所长、战略导弹副总设计师。1984年5月,任航天部067基地主任兼总工程师、1988年任长征二号捆绑式运载火箭发动机总指挥。1993年至今,先后任航天部067基地科技委主任、中国航天工业总公司科技委常委、副主任、中国航天科技集团公司科技委副主任、中国宇航学会常务理事、中国宇航学会液体火箭推进专业委员会主任委员、国防科工委专家咨询委员会委员、国家科学技术奖国防科技工业航天专业评审组组长、国家科学技术奖评委等职务。

张贵田在陕西已扎根了48年,先后担任了多种战略导弹和“长征”系列运载火箭发动机的技术负责人或行政总指挥。他在主持067基地工作期间,负责研制交付的发动机参加了26颗国内外卫星的发射,发动机保持了100%的成功率,创造了中外航天史上的奇迹,多次获航天部通令嘉奖。

谈起令自己遗憾的事情,张贵田说有三个:“一个是生活上的,不会游泳;第二个是想帮航天六院搞个民用产品,开发汽车项目,但上世纪80年代受困于当时条件没搞成;第三个是‘不会当官’,当领导时只管科研,不管人、不管财”。

在小编看来,“不会当官、专心科研”,这不应该是遗憾,而是骄傲,这就是中国第一代航天人!

 

    责任编辑:李立峰
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