嫦娥登月架天梯
——7500N變推力發(fā)動(dòng)機主任設計師蘭曉輝的故事
中新網(wǎng)1月6日電 2013年12月14日晚9時(shí)11分, 當美麗的嫦娥三號月球探測器懷抱玉兔號月球車(chē),在天宇劃出一道美妙的弧線(xiàn),穩穩地落在月面那一刻,坐在北京航天飛行控制中心大廳的7500N變推力發(fā)動(dòng)機主任設計師蘭曉輝,喉嚨輕輕蠕動(dòng)了幾下,繼而深深地舒了一口氣。
從蘭曉輝提前三個(gè)多月進(jìn)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(mǎn)了關(guān)于變推力發(fā)動(dòng)機的一切:各項參數、性能、狀態(tài)……隨時(shí)想起來(lái)在內心捋一捋,盤(pán)算一遍,放心了,轉而可以做手上的工作了。這段時(shí)間,對蘭曉輝而言,除了這臺發(fā)動(dòng)機,心里真的沒(méi)有別的余地了。
2006年,航天科技集團公司六院開(kāi)始組織變推力發(fā)動(dòng)機前期論證,國內外經(jīng)驗與資料同時(shí)匱乏,蘭曉輝所在的六院11所變推力發(fā)動(dòng)機研制團隊經(jīng)數年艱苦鏖戰,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(shuō),嫦娥三號以最理想、最完美的方式,完成了我們當初研發(fā)設計的想法!眲倓偦氐轿靼驳奶m曉輝,回想起當時(shí)那一刻,還禁不住露出興奮的神情,寄托著(zhù)一名航天人對任務(wù)圓滿(mǎn)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(dòng)力事業(yè)20余年的蘭曉輝,是高空發(fā)動(dòng)機專(zhuān)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的專(zhuān)家,在接到7500N變推力發(fā)動(dòng)機研制任務(wù)之前,他多年撲身于運載火箭三級發(fā)動(dòng)機二次啟動(dòng)研制工作,參與解決了我國常規推進(jìn)劑二次啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機的空白,保證了該型號運載火箭發(fā)動(dòng)機各次飛行取得圓滿(mǎn)成功。
由于變推力發(fā)動(dòng)機與高空發(fā)動(dòng)機有著(zhù)多次啟動(dòng)、高工況工作的共同特點(diǎn),外人看來(lái),他與探月工程結緣也正因于此。但從專(zhuān)業(yè)角度來(lái)說(shuō),二者幾乎沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)的地方,一個(gè)是固定推力,一個(gè)是變推力,從結構設計上一個(gè)是固定部件,一個(gè)是活動(dòng)部件,簡(jiǎn)直是天壤之別。
2006年,蘭曉輝著(zhù)手變推力發(fā)動(dòng)機可行性研制論證,此前對變推力發(fā)動(dòng)機的認識只限于原理的學(xué)習,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(lái),借著(zhù)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(dòng)機的研制空白,可謂天賜良機。
國內從未有任何變推力發(fā)動(dòng)機研制經(jīng)驗,國外資料嚴重封鎖無(wú)可借鑒,落月方案尚存爭議,在最短的時(shí)間內,必須解決發(fā)動(dòng)機的關(guān)鍵技術(shù),否則研制立項就會(huì )化為泡影。在云山霧繞、困難重重中,蘭曉輝腦海里浮現出變推力發(fā)動(dòng)機將要完成嫦娥追云逐月的美麗夢(mèng)想,即刻像一部開(kāi)足馬力的機器,風(fēng)風(fēng)火火開(kāi)展工作。
變推力發(fā)動(dòng)機研制初期是艱難的,可謂“步履維艱”。蘭曉輝和他不到10個(gè)人的研制團隊,只能象螞蟻啃骨頭一般,挖掘現有的發(fā)動(dòng)機基礎理論和相關(guān)技術(shù),去實(shí)現新的研制要求!笆紫纫_定發(fā)動(dòng)機各項設計目標,對各個(gè)部組件進(jìn)行多方案論證,理順各個(gè)方案組合的可行性!毕绕诘脑囼灮径荚谑≈薪Y束,在2006年至2008年的時(shí)光中,隨機的部件小試驗和系統組合試驗,每周都在上演,一臺試驗產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái)后,立馬試驗的沖動(dòng)就涌上他的心頭!澳菚r(shí)真的是急著(zhù)去驗證,結果最能說(shuō)明問(wèn)題!碧m曉輝回憶道。
因發(fā)動(dòng)機完成裝配到達研究所時(shí),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(kāi)始試驗。加上發(fā)動(dòng)機大都是活動(dòng)組合件,需要先進(jìn)行液流試驗。一位團隊成員調侃道,每次接到“液流”試驗安排,也就意味著(zhù)要“夜留”了。
在早期的燃燒試驗中,發(fā)動(dòng)機溫度過(guò)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集成、簡(jiǎn)單可靠的目標還差得很遠。
正是因為新,沒(méi)有先行經(jīng)驗,所以當一個(gè)新的方案提出來(lái),蘭曉輝都會(huì )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(kāi)發(fā)了發(fā)動(dòng)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(jìn)度,節約了研制經(jīng)費。
經(jīng)過(guò)一年多夜以繼日的艱苦鏖戰,2007年底,7500N發(fā)動(dòng)機基本方案定了下來(lái),2008年4月,完成了600秒長(cháng)時(shí)間可靠性試車(chē),標志著(zhù)該型發(fā)動(dòng)機關(guān)鍵技術(shù)得到全面突破,轉入工程研制。
40多歲的蘭曉輝這樣形容當時(shí)的心情,猶如在大山里迷路的孩子,終于走了出來(lái),但回家的路還很長(cháng)。
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