嫦娥登月架天梯
——7500N變推力發(fā)動機主任設(shè)計師蘭曉輝的故事
中新網(wǎng)1月6日電 2013年12月14日晚9時11分, 當美麗的嫦娥三號月球探測器懷抱玉兔號月球車,在天宇劃出一道美妙的弧線,穩(wěn)穩(wěn)地落在月面那一刻,坐在北京航天飛行控制中心大廳的7500N變推力發(fā)動機主任設(shè)計師蘭曉輝,喉嚨輕輕蠕動了幾下,繼而深深地舒了一口氣。
從蘭曉輝提前三個多月進駐西昌做發(fā)射前檢查準備到這關(guān)鍵一刻,他的心里就裝滿了關(guān)于變推力發(fā)動機的一切:各項參數(shù)、性能、狀態(tài)……隨時想起來在內(nèi)心捋一捋,盤算一遍,放心了,轉(zhuǎn)而可以做手上的工作了。這段時間,對蘭曉輝而言,除了這臺發(fā)動機,心里真的沒有別的余地了。
2006年,航天科技集團公司六院開始組織變推力發(fā)動機前期論證,國內(nèi)外經(jīng)驗與資料同時匱乏,蘭曉輝所在的六院11所變推力發(fā)動機研制團隊經(jīng)數(shù)年艱苦鏖戰(zhàn),終于攻克了一系列關(guān)鍵技術(shù)和核心技術(shù)難關(guān)。
“今天這一刻,總算塵埃落定了,可以說,嫦娥三號以最理想、最完美的方式,完成了我們當初研發(fā)設(shè)計的想法!眲倓偦氐轿靼驳奶m曉輝,回想起當時那一刻,還禁不住露出興奮的神情,寄托著一名航天人對任務(wù)圓滿成功的特殊情感。
煢煢而立 一路艱辛劈山破迷霧
從事航天液體動力事業(yè)20余年的蘭曉輝,是高空發(fā)動機專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的專家,在接到7500N變推力發(fā)動機研制任務(wù)之前,他多年撲身于運載火箭三級發(fā)動機二次啟動研制工作,參與解決了我國常規(guī)推進劑二次啟動發(fā)動機的空白,保證了該型號運載火箭發(fā)動機各次飛行取得圓滿成功。
由于變推力發(fā)動機與高空發(fā)動機有著多次啟動、高工況工作的共同特點,外人看來,他與探月工程結(jié)緣也正因于此。但從專業(yè)角度來說,二者幾乎沒有任何關(guān)聯(lián)的地方,一個是固定推力,一個是變推力,從結(jié)構(gòu)設(shè)計上一個是固定部件,一個是活動部件,簡直是天壤之別。
2006年,蘭曉輝著手變推力發(fā)動機可行性研制論證,此前對變推力發(fā)動機的認識只限于原理的學(xué)習(xí),如何完成可行性論證,是擺在他面前第一道難題。然而,在他看來,借著探月工程第二步關(guān)鍵任務(wù)的牽引,填補我國變推力發(fā)動機的研制空白,可謂天賜良機。
國內(nèi)從未有任何變推力發(fā)動機研制經(jīng)驗,國外資料嚴重封鎖無可借鑒,落月方案尚存爭議,在最短的時間內(nèi),必須解決發(fā)動機的關(guān)鍵技術(shù),否則研制立項就會化為泡影。在云山霧繞、困難重重中,蘭曉輝腦海里浮現(xiàn)出變推力發(fā)動機將要完成嫦娥追云逐月的美麗夢想,即刻像一部開足馬力的機器,風(fēng)風(fēng)火火開展工作。
變推力發(fā)動機研制初期是艱難的,可謂“步履維艱”。蘭曉輝和他不到10個人的研制團隊,只能象螞蟻啃骨頭一般,挖掘現(xiàn)有的發(fā)動機基礎(chǔ)理論和相關(guān)技術(shù),去實現(xiàn)新的研制要求!笆紫纫_定發(fā)動機各項設(shè)計目標,對各個部組件進行多方案論證,理順各個方案組合的可行性!毕绕诘脑囼灮径荚谑≈薪Y(jié)束,在2006年至2008年的時光中,隨機的部件小試驗和系統(tǒng)組合試驗,每周都在上演,一臺試驗產(chǎn)品生產(chǎn)出來后,立馬試驗的沖動就涌上他的心頭。“那時真的是急著去驗證,結(jié)果最能說明問題!碧m曉輝回憶道。
因發(fā)動機完成裝配到達研究所時,往往都是下午或者晚上,他帶領(lǐng)他的團隊索性晚上或凌晨就開始試驗。加上發(fā)動機大都是活動組合件,需要先進行液流試驗。一位團隊成員調(diào)侃道,每次接到“液流”試驗安排,也就意味著要“夜留”了。
在早期的燃燒試驗中,發(fā)動機溫度過高、性能很低、推力室燒穿的事,就是家常便飯。顯然,這距離蘭曉輝心中系統(tǒng)集成、簡單可靠的目標還差得很遠。
正是因為新,沒有先行經(jīng)驗,所以當一個新的方案提出來,蘭曉輝都會組織大家一起討論,在智慧的碰撞中前行。
他和他的團隊考慮空間環(huán)境條件和月球探測任務(wù)的特殊需求,開發(fā)了發(fā)動機性能仿真計算軟件、熱環(huán)境仿真試驗等軟件,加快了研制進度,節(jié)約了研制經(jīng)費。
經(jīng)過一年多夜以繼日的艱苦鏖戰(zhàn),2007年底,7500N發(fā)動機基本方案定了下來,2008年4月,完成了600秒長時間可靠性試車,標志著該型發(fā)動機關(guān)鍵技術(shù)得到全面突破,轉(zhuǎn)入工程研制。
40多歲的蘭曉輝這樣形容當時的心情,猶如在大山里迷路的孩子,終于走了出來,但回家的路還很長。
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