长征五号重生记 揭秘“胖五”成功背后的一波三折( 三 )

故障原因为芯一级液氢液氧发动机一分机涡轮排气装置在复杂力热环境下 , 局部结构发生异常 , 发动机推力瞬时大幅下降 , 致使发射任务失利 。

发动机 , 又是发动机 , 是的 , 这个曾一度刺痛国人的航空领域关键技术的字眼 , 这一次在航天领域成了绊脚石 。

大火箭 , 自然离不开大推力 , 而大推力 , 就离不开发动机 。 在长征五号之前 , 我国现役火箭发动机单台推力最大只有70吨左右 , 想要发射超大型航天器 , 就显得力不从心了 。

新型的大推力发动机应运而生 。 根据中国航天科技集团六院党委书记周利民的说法 , 经过15年不懈攻关 , 8台全新研制的120吨液氧煤油发动机 , 被装配在长征五号的4个助推器上 , 4台全新研制的氢氧发动机 , 则在一级和二级火箭上各装配了两台 。

他有一个形象的说法 , 研制发动机的难度就像攀登珠穆朗玛峰 , 一些外国专家说 , 即使我们设计出来 , 我们也不可能把它制造出来 。 这其中 , 遥二任务出现故障的氢氧发动机 , 更是难上加难 。

周利民至今记得 , 面对全新的发动机 , 研制团队开始了夜以继日的科技攻关 , 几十种新材料、100多种新工艺一一被攻克 。 然而 , 发动机的起动成为最大的拦路虎 。

他说 , 起动阶段整个发动机处在不稳定的动态过程里 , 因为转速从静止状态转到几万转 , 温度要从低温状态进入到高温状态 , 我们的控制时序都是以毫秒级来控制动作的 , 任何一个动作配合不好 , 没达到预想的结果都可能导致失败 。

最初让研制团队备受打击的是 , 长征五号首飞所用的发动机样机研制出来后 , 其试车结果连续4次均遭失败:两次起动爆炸 , 两次燃气系统烧毁 。

周利民说 , 这些对整个研制队伍、设计队伍的信心打击非常大 , 很多人做梦都梦见爆炸的场景 , 吃不下饭 , 睡不好觉 。

揪出魔鬼 消灭敌人

而这些 , 还只是中国航天人在发动机研制阶段所遭遇的痛不欲生 。 长征五号遥二任务失利后 , 这些人面对的压力变得更大 , 他们甚至将出现故障的发动机问题称之为魔鬼 。

中国航天科技集团六院一位试验队员告诉采访人员 , 为了揪出魔鬼 , 消灭敌人 , 研制团队这两年多承受的煎熬、困苦、曲折、质疑 , 前所未有 。 所经历的磨砺、拼搏、奋斗、攻关 , 也是研制历史中罕见的 。 特别是那些隐藏很深的魔鬼 , 战斗之紧张之复杂 , 更是前所未有 。

‘魔鬼’时不时突然冒出来 , 蒙蔽研制团队的视线 , 甚至把他们逼进了伸手不见五指的无边深渊 。 但研制团队并没有被黑暗所吓倒 , 没有被击垮 。 周利民说 。

据中国航天科技集团六院的统计 , 仅2019年二三季度 , 该院北京11所氢氧发动机研制团队累计加班就达到2.3万小时 , 终于揪出了隐藏在发动机身上的魔鬼 , 消灭了负隅顽抗的敌人 , 排除了隐患 , 消除了故障 。

长征五号火箭总设计师李东告诉采访人员 , 长征五号遥二火箭失利后 , 经过100余天的故障排查与定位 , 以及180余天的试验验证 , 失利的原因终于确认 。 此后 , 根据故障调查的结论 , 研制团队对芯一级氢氧发动机进行了设计改进 , 从结构、材料和工艺等方面都采取了相应的改进措施 , 提高了对飞行环境的适应性 。

故障原因找到了 , 查明了 , 也改进了 。 一切看起来都是那么的顺利 。

然而 , 新问题又来了 。

归零过程 一波三折


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