2020年11月24日,在我国“十三五”计划的收官之年,我们参与研制的正推火箭助力“胖五”遥五运载火箭成功发射嫦娥五号探测器,开启我国第六次探月工程任务,此刻,正推火箭研制中难忘的故事涌上心头。
临危受命,开始研制。2012年底,41所临危受命,开始正推火箭的研制工作。确定以“快速方案设计、快速产品研制、快速试验验证,确保安全可靠”的设计原则,创造了许多个“首次”:首次选用超低铝粉含量的绿色无污染推进剂、首次基于总体最新火工品标准进行研制...经过精心策划、充分论证,仅用四年时间便完成了正推火箭从方案、初样到试样第一批的研制工作,首飞前地面累计发火试验达46台,体现了高可靠、快加速和高同步性的品质,最终助力长征五号火箭首飞成功!
飞行失利,来不及悲伤。“成功是差一点点失败,失败是差一点点成功。”这是对航天事业高风险的真切描述,这一点点,就是天壤的分界线!2017年,CZ-5遥二火箭发射意外失利,面对发射失败带来的压力,研制团队来不及悲伤,配合全系统一遍遍进行产品质量复查和再确认,对四台CZ-5遥三正推火箭进行了返所产品检查确认及零部件更换工作,同时,根据集团公司“三个一”示范工程要求,完成全级次供应商统计梳理,走过九百多天“至黑时刻”,最终助力CZ-5遥三成功复飞,浴火重生。
成功,永远在路上。今年,正推火箭成功助力长征五号遥四、遥五发射成功。从遥一到遥五,正推火箭不辱使命,成功完成了每次的发射任务,但每次成功并不能代表会次次成功,警醒我们必须时刻如履薄冰,敬终如始,精心再精心,严谨复严谨,敬畏每一次成功、敬畏我们的事业,铭记成功永远在路上。
从正推火箭开始研制至今已有八年,而我也从一名青涩的设计师逐渐走向成熟,“为者常成,行者常至”,面对“三高”转型发展的要求,我将继续开拓创新、攻坚克难,确保产品高质量、按期完成,为我国建设航天强国贡献自己的力量。
我是长五消氢团队中的一员,记得四年前接到总体通知:“为了保证长五万无一失,需要加紧生产一批点火装置产品作为备件,务必完成点火装置的环境鉴定试验!”时间紧、任务重,困难可想而知。掰掰手指头,光壳体加工就需要一个多月。作为项目策划,我的计划书反复修改,不知道撕了多少遍。拿着最后版本的策划书,我来到邓康清主任办公室。作为项目负责人,他立即联系了项目的合格外包厂。加工厂了解情况后,毅然决定停下所有其他任务,专心加班加点加工我们的壳体。终于,用了半个月时间壳体加工完成了。
为了确保首飞万无一失,我们按照程序反复检查、再三确认。意外发现部分产品的限位孔打反了。“孔的位置就是限位而已嘛,方向反了,不影响使用!”针对发现的问题,我们和厂家各持己见,争论不休。他们坚持壳体采用特殊工艺,加工周期长,若是返工,必定会影响后续计划。
“必须重新返厂加工!”面对质量问题,邓康清毫不迟疑。他说,这是国家重大政治任务,为了确保首飞万无一失,一丝一毫的误差都不能放过。经过四天四夜不眠不休的鏖战,问题壳体终于重新加工完成,并顺利通过了验收。
几个不起眼的小孔,凸显了我们消氢团队精益求精、质量至上的理念。团队经过数百次的试验验证,对设计、生产工艺及性能检测等各环节进行充分梳理、分析和优化,产品交付前夕,再次对质量可靠性进行全面“回头看”和举一反三,对设计合理性、生产过程合规性进行全面复查,对风险点进行全面评估和一一排查,全力确保了产品的质量与可靠性。
“航天事业是个系统工程,它需要我们每个人都把自己工作中的每一个环节做好,需要大力协同、严谨务实的精神。”邓主任的要求永远激励着我。
今天,长征五号遥五火箭成功完成嫦娥五号探测器发射任务,我们研制的C/C密封环再次不负众望,为液氧煤油发动机的稳定工作,创造了可靠环境。
回想起这个小小部件的成长历程,作为主要研制人员的我感慨万千。那是2000年,我们了解到新型液氧/煤油发动机急需密封材料,此时我还是一名研究生,正处于课题选题阶段,在导师的指导下,选题高性能C/C密封材料进行研究,从此我与液氧/煤油发动机结下了不解之缘。然而,新型发动机工作环境何其苛刻,小小的炭/炭密封材料应用于其关键部位,面临着高低温、高压、高速旋转以及严酷的磨损环境考验,研制之路充满艰难。
当时我们已经掌握的抗烧蚀炭/炭材料,制备过程中反复的高温处理使得强度保留率极低,很难满足高强度要求,同时炭/炭材料制备原位生成方法存在固有孔隙率的问题,这些都成为高性能炭/炭密封材料研制之初摆在我们面前的现实问题。
经过多次的技术方案研讨,我们决定借助炭/炭复合材料技术优势进行高可靠碳素密封材料的研究。数十次的试验验证,无数个日夜改进摸索,一个个问题成功得到攻克。在一次次冷热试车考核后,C/C密封材料进入工程化生产阶段。此时我开始作为c/c密封材料的主管工艺,直接对C/C密封材料质量负责。与此同时,液氧/煤油发动机装配于长征五号火箭,并进入首飞阶段。
此时设计方对材料的性能更为关注,正值年关,设计方提出了提高材料性能肖氏硬度指标的要求,李瑞珍作为该材料总师,带领团队成员,制定方案、开展实验。经过近半年时间的工艺摸索,达到了设计方的指标要求。然而设计方又发现改进后的方案在试车中出现了泄漏量偏大的问题,大家又开始了新一轮的攻关,通过此次攻关,不仅解决了密封构件的泄露问题,同时促成C/C密封材料形成了系列化产品。
最终我们研制出了满足要求的C/C密封材料,并随着液氧/煤油发动机热试车时长、试车次数的不断增加,材料的可靠性得到了一次次验证,先后参加了长征六号首次整箭级国际商业发射任务,长征五号遥四运载火箭首次火星探测发射任务,为我国重大宇航任务的圆满完成发挥了重要作用。
401所自主研制的4台表取采样关节用电机组件,安装在着陆器的机械臂关节,届时,将为首次月球“挖土”的实现提供技术支持。为挖出属于中国的这第一捧月壤,我们电机人低头苦干了上千个日日夜夜。
2013年夏天,嫦娥五号任务中挖月壤的动力电机试制任务到了401所。那时的团队面临着空间条件电机组件研制经验空白、大静磁力矩方案不够成熟、人员队伍普遍年轻经验少等诸多困难,加之月球表面的真空环境、巨大的昼夜温差、没有大气保护的宇宙辐射,这些来自月球的严苛考验想想都令人生畏。
但我们的团队没有一个人退缩,因为航天人自力更生、勇于登攀的精神早已浸润入他们的血脉!
3年间,我们自主提出了双绕组电机组件方案,两套绕组在同一壳体内完全电气隔离,独立工作,为工作任务上了“双保险”。我们首次在宇航任务中提出静磁力矩代替制动力矩方案,省去制动器环节,电机变得更小更轻。为了让电机组件适应月球表面的极端温度,对-100℃到200℃温差变化下永磁电机组件的性能变化,不断进行资料收集、分析、仿真、论证、调整,直至最终满足覆盖整个任务周期……
神箭举梦临银盘,邻伴嫦娥入广寒。希望嫦娥五号任务带着我们的航天梦远踏月宫,为华夏民族带回求索千年的神奇“桂果”。
胖五发射成功,太激动了!因为我们亲手打造的两款产品—电磁推力器组件和特种压力传感器成功应用在了代表我国探月工程最高技术的嫦娥5号探测器上,这不仅是我所技术的又一次突破,更是对我们科研生产能力提升的充分认可。
此次搭载的两款产品均应用于探测器推进分系统中,其中特种压力传感器作为44所一款较为成熟的产品,主要应用于监测推进剂贮箱压力,为推进系统正常工作提供可靠的压力数据监测。而更让我们激动的是另一款新型推力器组件—电磁推力器组件,作为未来新型推进系统核心部组件之一,电磁推力器组件具有相当大的加工难度,大直径薄壁加工、极易断裂的材料特性、特殊的热处理工艺、极高的表观质量要求,对我们来说,是一项十分艰巨的任务。
朱新波是一名铣工,为了突破加工工艺,他从走刀路径、切削进给量等入手,不断试制打磨,尝试寻找最佳的工艺路线。那时候他经常一干就是一个多月连轴转,有一次我见他眼睛湿红,以为是累得,便让他回去休息,可他什么话没说一直坚守在岗位上。后来我才知道,那天他的孩子意外摔伤,但正巧赶上产品交付,他没有告诉任何人坚持完成任务,回到家时已是凌晨。后来他告诉我,再苦再累都不怕,就是对家人的亏欠让他愧疚不已。最终他不仅成功攻克了加工难题,还将产品生产效率提升至原来的两倍,为批量生产奠定了坚实基础。
这批电磁推力器组件不仅难加工,而且十分精细,误差要求控制在0.02毫米以内,须全神贯注在高倍显微镜下操作才能满足要求。执行抛光任务的崔强强经常对着显微镜,一坐就是一天,眼睛充血,脊柱僵硬是家常便饭,然而更让崔强强难以释怀的是在产品交付的关键时期,正赶上他的岳母重病住院,等到他完成交付赶往家乡,没想到已是天人永隔。因为无法弥补的遗憾和自责,让他眼里噙满泪水,他说:“大家都拼尽了全力,我不能在关键时刻掉链子。”
像这样的故事委实太多了,我们团队中还有很多像他们一样的实力干将,正是他们在各自平凡岗位上的默默坚守和奉献,才有了如今两款产品为嫦娥奔月积聚起强劲力量,我为有这样一群同事感到骄傲,为我们从事的伟大事业感到自豪,同时也祝福我们的深空探测事业破风远航!