委重投艰 揭秘“长二捆”成功背后的血泪故事

作者:朱磊来源:蝌蚪五线谱发布时间:2017-09-05

“长二捆”的成功,堪称世界航天史上的一个奇迹。科研人员们被委重投艰,付出了血和泪的代价。

3、 失败

  后来的事儿大家都知道了,1990年7月16日,航天人用生命换来了第一枚“长二捆”的成功发射。

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  “长二捆”飞行时序(图片来源:zh.scribd.com)

  大推力运载火箭这个“金刚钻”有了,国际订单也就来了。1992年3月22日,西昌发射场,第二枚“长二捆”搭载着一颗澳大利亚卫星蓄势待发。

  “预备——点火——”随着口令发出,火箭尾部喷出熊熊火焰,然后,就没有然后了。现场的工作人员和看电视直播的吃瓜群众等了很久也没看到火箭飞起来,发射失败了。作为总设计师,王德臣的心情瞬间跌到了谷底,不过他立刻意识到必须竭力保住卫星和发射设施。当时火箭尾部还有推进剂在燃烧,空气中到处弥漫着鱼腥味,随时都可能发生的爆炸,王德臣可顾不上这些,几分钟后他便和抢险队员们一起出现在了发射现场。经过连续两天的奋战,终于保住了火箭和卫星,这时人们才惊讶地发现,王德臣几乎一夜白了头,整个人变得十分苍老。

1992年3月22日,“长二捆”发射失利现场(爱奇艺视频)

  17天后,调查结果出来了,所有人都大吃一惊,失败竟是由于一个小小的铝屑!原来,点火电路的一个触点上不慎落有多余的铝屑,其产生的电弧接通了旁边的关机触点,导致控制助推器发动机的电爆管通电爆炸,两个助推器的发动机因而错误关机,火箭的“心脏”动力不足,自然无法飞起来。

  教训是深刻的,航天发射容不得一丝马虎。痛定思痛,人们制定了严格的规章制度来防范多余物的出现。4个多月后,第三枚“长二捆”终于成功了。

  第三枚好不容易成功了,谁料,第四枚又出了幺蛾子。1992年底,第四枚“长二捆”发射48秒后,卫星爆炸了。后来,第五枚成功了,第六枚又发生了升空50秒后卫星爆炸的事儿。奇怪,为何卫星总是爆炸呢,而且还都是在发射约50秒后?

1992年12月21日,“长二捆”升空后卫星发生了爆炸(优酷视频)

  几个月的调查分析后,原因终于水落石出。原来,火箭在升空50秒后飞行速度会跨过声速,此时空气阻力急剧增加,导致火箭和卫星强烈振动。糟糕的是,卫星是一家美国公司设计生产的,出于技术保密,他们没有向中国提供卫星结构特性的数据,因此尽管我国的研制人员对振动问题忧心忡忡,却无法进行火箭和卫星的振动耦合分析。谁知卫星的振动频率竟和火箭的振动频率相近,于是最让人担心的事情发生了,卫星和火箭发生了共振,造成推进剂泄漏爆炸。

4、 谢幕

  原因找到了,美国的卫星生产商终于愿意交出卫星结构特性的数据了,于是问题迎刃而解。

  1995年11月28日,第七枚“长二捆”成功将亚洲卫星公司的一颗卫星送入预定轨道。一个月后,第八枚,也是最后一枚“长二捆”,同样圆满完成了任务。

  “长二捆”的研制过程充满了曲折,但梅花香自苦寒来,正是在摸爬滚打中,我国掌握了火箭的捆绑和横向分离技术、力学环境预测和控制技术等诸多新技术,为后来发展更先进的运载火箭和实施载人航天工程奠定了坚实基础。在后来者中,最著名的非“长征二号F”莫属,它由“长二捆”改进而来,在近二十年里,成功将神舟系列飞船和天宫实验室送上天。

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  长征系列运载火箭家族部分成员,“长二捆”的捆绑技术后来被诸多火箭型号采用(图片来源:www.calt.com)

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  参考文献:

  [1] 陈闽慷,茹佳欣. 神箭凌霄:长征系列火箭的发展历程[M]. 上海:上海科技教育出版社, 2007.

  [2] 张贵田院士传记创作组. 张贵田院士传记[M]. 北京:中国宇航出版社, 2015.

  [3] 国防科工委编. 中国航天五十周年回顾[M]. 北京:北京航空航天大学出版社, 2007.

  [4] http://www.calt.com/n485/n841/n842/c5436/content.html.

  [5] http://www.spacechina.com/n25/n146/n238/n12985/c15104/content.html.

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