张智 我见证了中国的载人航天事业

张智 王珊

1987年，我从北京航空航天大学毕业。那时，我们工作包分配，国家需要我们去哪里，我们就去哪里。我是学飞机制造出身的，临毕业时，我当时只知道自己要被分到航天部，但航天部在哪儿、我去了要干什么，这些我都不清楚。等我到了中国运载火箭技术研究院门口，我才知道我是被派来造火箭的。造飞机和造火箭从专业上来讲跨度并不大，但存在一些设计理念的区别。比如说，飞机要重复使用，所以要进行疲劳设计，以保证飞机多次飞行后依然是安全的，我的本科论文做的就是这个。但火箭不一样，火箭是一次性使用的，它考虑的是发射以后承受的冲击强度，要做强度方面的试验。

我刚到中国运载火箭技术研究院时，恰好赶上国家提出“863计划”（国家高技术研究发展计划），计划明确提出“中国在航天技术方面取得了巨大的成就，但在载人航天方面仍是空白”，要将建设空间站作为航天技术领域的两个主题项目之一。既然要送人类上太空，就必须有天地往返运输系统。那个时候，使用航天飞机的思想还很流行，美国1981年就实现了航天飞机的首次载人飞行。论证的时候，老一辈的科学家也讨论了中国发展航天飞机的可能性，但考虑到投资强度和国内的技术基础，最终决定使用国内现有的长征二号E运载火箭适当改进后发射载人飞船，由此开启中国的载人航天“三步走”战略。

“三步走”战略提出来后，我们院的任务就是在长征二号E运载火箭的基础上，研制长征二号F火箭。作为载人航天工程的重要组成部分，长征二号F火箭的研制既要在运载能力、入轨精度等性能指标上下功夫，更需要考虑可靠性和安全性指标。我被分配的任务是做火箭的逃逸系统。这个系统体现在长征二号F火箭上是一个类似于避雷针的构造，我们称之为“逃逸塔”，它位于飞船顶部，高8米，在火箭发射过程中万一发生危及航天员生命安全的意外情况，它要确保航天员能够瞬间逃生、安全返回;在发射顺利时，它还必须按计划点火工作，脱离箭体，让飞船得以继续飞行。

在当时，我们只清楚一些基本原理，实际操作很难。国际上又很封闭，也获得不到什么帮助。我们也知道火箭炸了要逃，但哪些因素会导致火箭发生爆炸？万一发生爆炸，我们得反应多快才是安全的？我打个比方，如果火箭一秒钟内爆炸的辐射范围是一公里，但你一秒钟只跑了500米，那也是白跑。还有，爆炸会产生火、热、碎片，这三种的危害度有多大，在大气、真空、太空中又有哪些不同？这些，都是摆在面前必须挨个解决的问题。我们先是分析了世界范围内的火箭事故，总结了他们出问题的点，发现逃逸系统的发动机设备最容易出问题，接着是控制系统，这些都成为我们的研究重点。当然，我们也做了很多的模拟试验。我记得推进剂爆炸试验是在长沙一个山坳子进行的，我们做了一个几百公斤重的模拟装置，将它吊起来，等爆炸的时候它掉下来，弄破了两只箱子，用以模拟推进剂爆炸的威力。

所有的问题都是从摸不到头脑的阶段一个个捋清楚的。长征二号F系列火箭研制，其实就是一个不断认识和补课的过程。2003年10月15日，我们发射了神舟五号飞船，将中国的第一名航天员杨利伟安全地送入了轨道。那一次，杨利伟在天上待了23个小时就返回了地面。当时我们还没有从发射场返回北京，就听说了杨利伟在飞行过程中，经历了一个很不舒服的振动，他后来还在一本书里描述了这个振动：“当火箭飞行到三四十公里高度的时候，火箭和飞船发生了急剧的抖动，产生了共振，那种十分痛苦的感觉，让我的五脏六腑都快碎了，我心里感觉我不行了，我要撑不住了，振动26秒之后，这个振动慢慢减轻，如同一次重生。”

我们觉得这可能是传说中的POGO振动（纵向耦合振动）。从发射场回来之后，我们工作人员一起看了当时的飞行数据，发现这个振动只有8赫兹。随即，我们成立了一个研究组，试图寻找振动的来源。这个工作用了五年的时间：长征二号F火箭是从长征二号E借鉴过来的，由于当时试验条件不具备，这个火箭并没有进行纵向的振动试验，在长征二号F研制的时候，类似的试验也没有进行。这就是我们缺的课、欠的账，既然缺了，就要补上。2008年，翟志刚完成任务回来后，我问他：“你这次飞行感觉怎么样？”他说：“好！平稳！舒服！”5年时间就是为了把一个“不舒服”的“不”字去掉，变成“舒服”。

不知道你有没有在现场看过火箭发射。在现场看跟在指挥室里是完全不一样的。1999年11月19日，长征二号F火箭首次发射并成功将中国第一艘试验飞船神舟一号飞船送入太空。那天，我在塔架上值班——逃逸塔有一套測温系统，在发射前需要不断地测定其温度，我要在发射前的最后一个小时才能撤到技术区。当时，我就在那里念叨，逃逸塔千万不要使用，因为使用意味着火箭出故障，航天员要逃生。撤离后，火箭点火发射的那一刻，我远远地看着，觉得特别震撼，那一刻我感受到了心脏共振。

在指挥室里，你只能从屏幕上看，你关注的也只有参数。2016年9月15日天宫二号发射，这是我人生难忘的一次发射经历，也是我当上长征二号F火箭第四任总师后参与的第一次发射。我站在指挥室里，盯着屏幕。那几天，我紧张得上火，腮帮子都肿了。指挥员喊着三、二、一点火起飞，助推器分离，整流罩分离等，一直到这个时候，我都觉得大厅里一片寂静，好像没人在呼吸，等到指挥员报太阳能帆板展开，整个大厅里的掌声才响起。

这时，我一个人悄悄走了出去，到了指挥台二楼的储物间，我记得它对面是一个厕所。我拿出电话给我们的遥测设计师打电话。“刚才发射的时候，我看到有几个数不对。”我对她说。这几个数很重要，是后续载人飞行时用于地面故障诊断的参数。她当时没有即刻回答我，应该是去检查参数了。晚餐的时候，她告诉我：“那几个数是对的，你看错了。”你看，我得有多紧张，能把对的东西看错。一个月后，我的长征二号F火箭再次将神舟十一号飞船成功发射，顺利将两名航天员送上太空。

到现在为止，长征二号F火箭已发射13次，发射成功率100%，共发射了6艘载人飞船、5艘无人飞船和2个空间实验室。从某种意义上来说，它已经是一个成熟的产品，技术上的问题很少，技术方案也比较成熟，现在要做的就是如何保证它的稳定和安全可靠。我的责任和目标不只是成功地将天宫二号和神舟十一号发射上去，还要保证不出重大安全事故、不出重大责任事故，这才叫圆满成功。

这型火箭跟别的火箭有着根本的区别——其他火箭出现问题，可能损失的是火箭和有效载荷。那么，只要有钱，我们可以重新再造一个，一切重来一次。但长征二号F火箭如果失利的话，我们将失去我们的航天员，天宫实验室的建造以及后续的任务都会戛然而止。

所以，每一次的任务对我们来说都是一个非常大的考验和挑战。任务的关键在于防止人为因素导致的疏忽。我会担心哪些事情没有做好，没有做全。执行神舟十一号和天宫二号任务的时候，我手里有一张任务表，完成一项检查，工作人员会在上面画上一个勾，没有完成的则要解释缘由。每隔一天，我还会招呼相应系统的工作人员开一次“双想会”，即想哪些因素可能会影响安全性和可靠性。我的上一任总师有一个玩笑的事情，他每次干活前，会问工作人员有没有跟家里吵架，晚上有没有加夜班。如果有，他会说：“对不起，今天别干我们的活。”

后续，中国的载人航天还要建立中国人的空间站，长征二号F运载火箭还会为中国的空间站工程做出它自己的贡献，我希望这个火箭会越飞越好，越来越可靠，越安全，越精准。在担任长征二号F运载火箭总师的同时，我现在开始承担重型火箭的研制工作。这个火箭要承载的是日后的探月、探火任务。我希望这个新型的火箭能够打破长征二号F运载火箭的某些限制，长征二号F运载火箭要求稳定、可靠，新的重型火箭要敢于做一些冒险的尝试，只有这样，才能更为先进。这种感觉还挺奇怪的，我上午开长征二号F运载火箭的会议说要稳妥，下午参加重型火箭的会议，提要有突破。就像两个小人儿在你体内，一个跟你說要保险，一个跟你说要打破常规，我感觉自己要双重人格了。

手记

跟张智已经是第三次见面，算是“老朋友”了。他是长征二号F火箭的第四任总师。造火箭，这在外界看是笼罩在光环下的事情。但每次见到他，他都会跟我说，自己从事的职业跟别的行业没什么区别，“只不过是别人做冰箱、手机，我们做火箭罢了”。在他看来，两个行当的唯一不同是火箭系统大而复杂，运用的技术小众而高端。

张智讲话很朴实，我们的采访就像唠家常。这也是航天人共有的特点：朴素、简单。我们采访的那天是9月21日，算下来，恰巧是中国载人航天“三步走”战略实施的第26个年头。因为这一点，张智有些开心，他见证了中国载人航天事业一步一步的发展。1992年，中国载人航天“三步走”战略提出：第一步，建立一个大系统，把中国自己的航天员送上天，运行一段时间后安全返回到地面;第二步，要建立一个空间实验室，为第三步建立空间站做一些技术准备和技术实验;第三步，建立一个中国长期有人驻守的空间站，做很多地面完不成的工程、技术和科学实验。如今，前两步在长征二号F火箭的助推下都已经相继完成，2020年中国空间站也即将建设成功。

2012 年6 月16 日，长征二号F 运载火箭起飞，成功将神舟九号飞船送入太空

陪张智一起见证这些的，是一沓沓汇编成册的规范。这些全源于长征二号F运载火箭研制和改进的经验和做法。积少成多，有了1000多本。指着上面的每一条，张智都能说出其中的故事。为了保证火箭发射成功，这些规范中的每一条都会落实到一个新火箭的研制和发射过程中去，他们严格甚至有些刻板地检查、追溯和执行。

有时候，张智会觉得自己就像一个手工匠人，用时间和气力打磨着工作和耐心。长征二号F运载火箭承载着中国载人航天的重大任务，稳定可靠是整个系统对它提出的最大要求。因此，张智一直将安全摆在最高的位置。但这并不是说，长征二号F运载火箭就局限在一个位置或者阶段。它也是在不断地完善和改进过程中。

在天宫二号和神舟十一号飞船的发射任务中，中国运载火箭技术研究院对两发长征二号F火箭分别做了数十项技术改进。但从提出改进要求到最终落实，这个过程是不容易的。首先，火箭的设计师系统会讨论提议是否可行;其次，要确认改进系统是否会影响别的系统的运行;然后才能进入验证阶段。如果验证成功，方能进入到正式程序阶段，随后还会有一系列的跟踪追查。“我们并不是因循守旧，也会使用新的技术，但前提是不能影响整个火箭系统的安全可靠性。”张智告诉我。