八年磨一箭 开启新长征

文/姚天宇

八年磨一箭开启新长征

文/姚天宇

长征七号作为我国载人空闸站建设的“专车”是我国载人航天工程第二步第二阶段至关重要的一环。

所有关注中国航天的人，都在等待这一刻的到来。一个箭体总长53.1米，芯级直径3.35米，起飞重量597吨，近地轨道运载能力13.5吨的“大家伙”——长征七号运载火箭，从南海之滨呼啸而起，如勇士一般刺入太空。

历时8年研制，我国新一代运载火箭“家族”中第一枚中型运载火箭，终于在汗水和泪水的浇灌中“开花”，撬开了中国航天一个崭新的时代。

创新，向太空再迈一步

虽然我国有50余年的火箭研制经验，但长征七号火箭还是要“站在巨人的肩膀上”，“向着太空再迈一步”。

长七火箭的创新要从它的名字说起。“长征七号”并不是这型火箭的原名。6年前，它叫“长二F换”。

在我国首枚新一代中型运载火箭立项论证时，研制者们计划对运送载人飞船上天的长征二号F火箭箭体进行改造。只更换发动机，让它拥有更大的推力就可以了。可设计师们在论证中发现，火箭更换发动机，引发的将是“连锁反应”——火箭其他系统的状态都会发生彻底改变。

同时，另一重维度的思考摆在了研制者们面前。长征五号火箭研制规划在论证之初，分为大、中、小三型，其中中型与“长二F换”存在技术和用途的重叠。而长征“家族”要实现长远发展，就必须“化繁为简”。最终，我国决定研制一种新型中型火箭，综合长征二号F火箭的成熟技术，同时运用长征五号火箭的新技术。

长七火箭总体主任设计师马忠辉说，从理论上讲，我国新一代首枚中型运载火箭需要有一个全新的定义，“甚至是它的名字”。

2010年6月，“长二F换”被创新性地更名为“长征七号”，标志着我国新一代运载火箭“家族”又一名新成员的到来。长七火箭从基础技术着手开始研制，这在某种程度上也为研制者们提供了天然的创新条件和畅想空间。

火箭的构型变化和运载能力的提高决定了火箭整体布局的创新。长七火箭副总指挥张涛介绍，自长七火箭立项以来，研制团队先后完成了11项重大关键技术攻关。其中，包括箭上力热环境技术条件制定与验证在内的多项技术创新，在我国都是史无前例。

事实上，长七火箭的创新不仅仅局限于技术层面，还弥漫到了研制者的思想意识领域。

“它是我国第一枚打通三维数字化设计和制造通道的火箭。”长七总指挥王小军说，火箭从设计到生产都运用三维数字化技术完成，这好比从“连环画”时代跨越到了“3D电影”时代，我国运载火箭迈入了全生命周期数字化的大门。

八年，吃“螃蟹”艰苦卓绝

从2008年开始组建独立研制队伍算起，研制者们用8年的辛劳付出为长七火箭贴上了多个“第一”的标签：

我国第一枚在天津新一代运载火箭产业化基地组装生产的火箭；我国第一枚通过海运进入发射场的火箭；我国第一枚在海南文昌航天发射场成功执行发射任务的火箭。它的出征，也成为我国实施载人航天工程空间实验室任务的首场攻坚战。

创造历史的都是先行者。第一个吃到“螃蟹”的人总要经历艰苦卓绝的时期。

回首这8年，长七火箭总体副主任设计师刘立东说，他和同事基本上都是在“资料堆里的埋头摸索、确定方案的头脑风暴、试验现场的殚精竭虑”中度过的。

型号队伍的忙碌，对应的是长七火箭惊人的研制工作量。

据火箭总设计师范瑞祥介绍，仅仅在长七火箭初样研制阶段，研制者们就先后生产出了101个部段，开展了313项大型地面试验。

除此之外，在近乎完美的理论框架之下，长七火箭的实际研制进程也是难以想象的曲折。

在初样研制阶段，刚一着手工作，设计师们就发现了长七火箭的运载能力与技术指标相差较大。究其根源，是火箭自身“超重”，以至于影响了有效载荷托运能力的“正常发挥”。

回首这8年，长七火箭总体副主任设计师刘立东说，他和同事基本上都是在“资料堆里的埋头摸索、确定方案的头脑风暴、试验现场的殚精竭虑”中度过的。

在为火箭“减肥瘦身”的路上，设计师们将“大刀阔斧”与“细致入微”的思路并举。以箭体结构减重为例，作为整枚火箭的“脊梁”，这一部分在减重之后大大跌破最初的预期。

小到螺钉的材料选配，大到方案的推倒重来，设计师们在性能和重量之间寻求平衡。每一次改动，他们都要顶着巨大的压力负重前行。

在减重之后，长七火箭的“钢筋铁骨”已经不到全箭总重的10%。

长七火箭结构副主任设计师陈献平说，在繁重的工作中，他和同事们享受着这种“痛并快乐着”的感觉。“我们为取得的每一个突破感到高兴，哪怕突破只是一点点。”

从讨论、改进、创新再到优化，这种无休止的循环让长征七号运载火箭的性能得到不断提升。业内公认，它的许多技术如今已经代表了我国运载火箭研制的最高水平。

首飞，衣带渐宽终不悔

如果没有参与其中，你或许很难感受到一枚新型火箭诞生的艰难。

从2013年9月开始，大约一年多的时间，1800吨的长七火箭活动发射平台在文昌发射场拔地而起。

长七火箭副总设计师范虹第一次带队来建发射台的时候，文昌发射场还是杂草丛生。“发射平台拓荒者们”在这里扛过了“歹毒”的阳光、湿热的环境和孤独的内心煎熬，还要面对大自然未知因素的侵袭。

长七火箭发射平台主管设计师黎定仕曾亲眼看到，超强台风“威马逊”卷积着沙子袭击汽车车身，平滑的车身漆面立刻成了磨砂状；居民的电动三轮车被卷到十几米高的空中，然后被摔得支离破碎。

这场台风严重破坏了试验队工作用的工作梯、升降车以及电源线路……负责发射台建设整体协调调度的祁永兵回忆，他的心似乎也被这场台风吹得裂开了。

台风过后，就在发射场设备恢复阶段，祁永兵接到家里的电话，他79岁的父亲病重住院。试验队的领导找到祁永兵，劝他回去看看。

“不回去了，走不开啊。”说这话时，执拗的祁永兵尽量将情绪保持平静。因为他知道，回去，父亲也会说“火箭比天大”，然后把他“赶”回来。

“衣带渐宽终不悔。”祁永兵内心所感受到的是，与长七火箭有过交集的所有人都在为这发火箭的成功首飞而拼尽全力，他不是一个人在战斗。

当长七火箭托着美丽的尾焰踏上征程，研制者们的汗水、泪水在这一刻凝聚。

一切顺利，作为我国载人航天工程第二步第二阶段至关重要的一环，这型火箭将作为我国载人空间站建设的“专车”，为中国人的“航天梦”探索一个崭新的未来。

（作者单位：《中国航天报》）