天歌――走进中国火箭的摇篮

2008年9月25日我国载人航天飞船“神舟七号”成功发射，举国欢庆。中国作家格外关注我国航天事业。天泉、何建明创作的长篇报告文学《天歌――走进中国火箭的摇篮》澎湃深情地讲述了半个世纪以来一直被神秘之网笼罩的中国导弹、运载火箭的研制故事。本报特选载其中关于载人火箭的研制以及中国航天技术发展远景规划的部分章节，以飨读者。 ――编 者

解密载人火箭

航天人是在滚滚黄沙下的酒泉迎接2 l世纪的第一缕阳光的，他们迎向新世纪降临那种神圣而庄严的目光，凝注在矗立于火箭发射架中那一枚乳白色的绘画着五星红旗和中国航天蓝色标徽的火箭上。这枚不同凡响又高又大的火箭，人们叫它“长征二号F”。

载人航天工程七大系统中的运载火箭系统是负责把飞船和航天员送上天的运载工具，“长征二号F”新型大推力火箭的成功研制，是实现载人航天最基本的前提。道理很简单，飞船再好，航天员再棒，送不上太空那就不叫航天，火箭就是为飞船、航天员搭起的登天长梯。

当今世界上大约有25种系列火箭、200多个型号，分别由美国、俄罗斯、中国、日本和巴西等国家所拥有。但在这么多火箭当中，只有美国和俄罗斯拥有能将航天员送入太空的航天飞机和运载火箭。

当时，我国所拥有的最大推力的火箭就是“长征二号E”即“长二捆”，若用它来发射载人飞船，在安全性、可靠性上还远远达不到要求。为适应飞船的需要，研制部门决定以“长二捆”火箭为基础设计新的火箭，为此，担任载人航天工程运载火箭系统任务的中国运载火箭技术研究院决定在原“长二捆”研制队伍的基础上增加一些技术骨干，组成新的队伍开始研制“长征二号F”载人航天新型火箭。尽管“长征二号F”拥有“长二捆”火箭成熟技术作基础，但载人航天对火箭有着更高的可靠性和安全性要求，为适应这些要求所采用的许多新技术，航天人都是首次接触。

研制队伍成立时，总指挥沈辛荪、总设计师王德臣召集各分系统负责人开的第一次会议，就是把过去历次发射中出现的一些不可靠、不安全的问题清理出来，同时分头查阅国外资料，重点解决可靠性、安全性与载人的适应性问题，特别要从设计上实现安全可靠。发射卫星的火箭可靠性是0.9l，可这个指标用在载人飞船上就太低了，飞船一般的可靠性要求应达到0.9999-0.999999。作为运载火箭，要达到这样高的可靠性，世界各国包括美国、俄罗斯都达不到。目前世界上运载火箭可靠性最好的就是美国和俄罗斯，达到了0.99，中国航天专家经过反复协调论证，最后定下来我们的指标是0.97。

飞船与火箭的配套设施是由数十万个元器件构成的。许多元器件体积小，工艺要求高，研制生产十分精细。比如一种传感器，看起来只有芝麻大小，但制造这个传感器要经过200多道工序。元器件的可靠性指标是从元器件的每小时失误效率来确定的，普通元器件的失效率是10-6，而“长征二号F”火箭的元器件每小时失效率为l0-9，就是说正常工作l小时，l0亿个甚至100亿个元器件中仅允许1个失效。

从国内基础工业的状况来看，要使火箭的可靠性达到0.97是十分困难的。由于国内电子元器件产品失效率较高，研制人员就得在设计上找途径，采取冗余措施，坏了还有备份。还有元器件、发动机、结构方面都要想办法加强。比如结构方面，过去发射卫星，火箭都要尽量减轻结构重量，争取多上有效载荷，现在增加了冗余备份件，火箭自身的重量肯定增加，因此需采用新的设计方法，提高火箭的运载能力，发动机也要做多次地面试验，把问题暴露出来，想办法解决。

诸如此类的问题还很多，涉及的工业部门、生产厂家不少，这都需要发扬“两弹一星”的光荣传统以实现全国大协作。而在市场经济条件下怎样去协同作战，靠计划经济的行政命令走遍全国，显然是不行了。怎么办?研究院的新办法是市场杠杆，采用互利互惠共赢的经济手段。技术和工艺攻关项目，经“两总”确认的有大大小小l00多项，其中有l0项关键技术攻关项目：火箭故障模式分析及实时诊断技术、无控逃逸飞行器气动特征分析及试验技术、逃逸系统机构技术、整流罩纵向解锁技术、前置弯喷管的高速度大推力固体发动机等。“长征二号F”火箭与其他“长征”火箭最大的不同是增加了故障检测处理系统和逃逸系统，这两个系统不仅技术新难点多，协调关系复杂，而且除了那10项攻关的关键技术外，还要根据载人航天工程大总体要求，火箭采用技术厂房垂直总装、垂直测试、垂直整体运输的三垂模式和远距离测发控制，所有这些技术与方案在我国均为首次采用。

为突破这些关键技术，研究院从方案设计开始就已将其列入重点攻关的项目。

对于带有逃逸系统的运载火箭，研究院的研制人员只是在国外的画报上见过，对怎么设计制造的、又由哪些部件组成却一点儿也不知道。俄罗斯人曾骄傲地提出了中国的生产和工艺水平无法达到载人航天工程对火箭的技术要求，只要中方出资，俄方可以直接提供图纸和产品。然而这个建议被我国航天工作者断然拒绝了。在航天人的身上凝聚着一种求知的能量，一种不达目的决不退缩的气概，一种以国为重、为国争光所焕发的坚韧毅力。沈辛荪、王德臣把这一艰巨的攻关任务交给了吴燕生所率领的总体设计室的攻关小组后，有多少个不眠之夜，总体设计部的灯光伴随着年轻的研制人员熬红的双眼；有多少个阖家团聚的节日，设计人员、工艺人员、生产试验人员依然在紧张地忙碌着，挥汗如雨战斗在攻关的前沿。各级领导来到现场，送来了党的温暖关怀，鼓舞着第二任总指挥黄春平、总设计师刘竹生所率领的研制队伍，为“长征二号F”火箭的攻关会战拼搏。

在逃逸系统和故障检测处理系统的研制中，吴燕生和同事们遇到了前所未有的困难，整整4年的攻关，其间历经了多少挫折与磨难，直到在试验场通过飞行试验验证其设计的正确性后，他们才松了口气。

在故障检测系统中，对故障判据的设定和比较，曾让吴燕生和同事们费尽心思，他们不断地学习、探索、实践并与高等院校联合，进行多方案仿真模拟试验，逐步趋近并达到设计目标。在实践中，他们发现存在隐患的故障点，为了保证载人航天工程万无一失，又重新对火箭控制系统进行了冗余设计，排除了在发射和飞行中可能出现的隐患。

在逃逸系统和故障检测系统的研制中，故障模式的仿真、栅格翼、整流罩成为当时攻关的主要瓶颈。没有任何经验，没有成熟的技术可以继承，甚至连间接的借鉴条件也不具备，可他们仅用了18个月就完成了逃逸系统和故障检测系统的研制和试验。18个月，对于普通人来说只是短暂的瞬间，但对于吴燕生、荆木春和他的同事们，在18个月里完成了需要两三年才能做完的工作，其艰巨与复杂只有他们自己知道。

l996年是世界航天史上的多事之秋，但“长征二号F”火箭的初样研制却取得了突破性的进展：完成了箭体结构静力试验件生产并交付试验；完成了振动箭的生产总装；箭上电气系统研制也克服了诸多困难，开始综合试验；活动发射平台通过技术设计评审并投入生产。至此，经过5年的设计、研制、认证，“长征二号F”火箭初具雏形。按照工程实施计划，“长征二号F”火箭为力争1997年进行首飞试验打下了较好而扎实的基础。但此时中国航天却经历了两次重大的失利，严峻的形势将研究院逼到了再也失败不起的境地。这时的院党委提出了“质量是政治，质量是生命，质量是效益”的口号，并在全院员工中展开了大讨论，进一步加深对质量这一重要命题与研究院存亡相连关系的认识。