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王永志 托起载人飞天梦

2022-05-14高山

中国新时代 2022年5期
关键词:推进剂载人火箭

高山

当年发射架前的年轻人,如今已是耄耋老人。但王永志那颗向往星空、矢志报国的赤诚之心,从未改变。

耄耋之年的王永志身姿挺拔,精神矍铄。说话时,一口浓重的东北口音,他时而面露微笑,和蔼可亲,时而表情浓重,不怒而威。

不少人叫他“王大总”或“大总师”,因为他不是普通的“总师”,而是中国航天发展史上规模最大、系统组成最复杂、技术难度最大、可靠性安全性要求最高的大型系统工程——载人航天工程的首任总设计师。

结缘航天

1932年,王永志出生于辽宁省昌图县八面城镇的一个贫苦农民家庭,父亲是个地道的农民。王永志从小就下地干活。6岁那年春节,父亲买了一堆旧报纸回来,让他糊在墙上。王永志第一次看见报纸上的汉字,却不认识。他想,要是有一天能背着书包上学念书,该有多好啊。

在那个战争和贫穷的年代,多数农民家庭的子弟没有读书机会,幼时的王永志也是如此。7岁那年,父亲决定勒紧裤带把他送到了8里外的八面城南街小学。1945年,八路军创办了昌北中学,免费招收贫寒子弟,他又报考了昌北中学。初中3年,王永志每天的午饭只有家里人为他准备的一把高粱米饭。但是王永志异常珍惜这难得的学习机会,他的成绩年年第一名。

1950年2月,18岁的王永志被免试保送到沈阳的东北实验中学(现辽宁省实验中学)读高中。在高中,他仍然功课全优。出生在农村的王永志從小就对农作物兴趣浓厚,加之生物老师王学谦课讲得特别好,摩根的遗传理论、米丘林的学说,都使他着迷。他梦想将来当一名生物学家,进行物种改良:麦子、水稻能像野草一样春风吹又生,玉米梢上长出高粱。“我从小生活在农村,特别喜欢生物,想搞物种改良,现在说就是生命科学,但正赶上抗美援朝。”王永志回忆说。

朝鲜战争爆发后,美军飞机经常侵犯辽宁东部领空。王永志看到美军飞机在中国的国土上恣意妄为,便立志要为国家设计飞机,“当时就想,只想改良物种是不行的,有国无防是不行的,得有强大的国防,叫别人不敢欺负。”

抱着“不让人欺负”的目标,1952年,勤奋好学的王永志以优异的成绩如愿以偿地考入了清华大学航空系,专攻飞机设计。

20世纪50年代,为了加快培养人才,建设新中国,中央领导决定挑选一批学生前往苏联留学。王永志作为选拔出来的佼佼者,于1955年被派往莫斯科航空学院航空系学习。

1957年,王永志迎来人生的一大转折,他经常称之为“难忘的1957”:这一年,为了能在未来对中国航天事业有所贡献,在飞机设计专业有了些基础的王永志改变了自己的专业,转攻火箭导弹设计。谈及这段历史,王永志回忆:“1957年是火箭年,这一年我成为火箭人,这一年是我人生重大转折的一年。”

经过6年的留学生涯,以优异成绩毕业的王永志,拒绝了在苏联继续深造的邀请,于1961年正式回国,投身中国航天事业。

“东风”飞天

回国后,王永志立刻加入到我国自行设计火箭的科研队伍中,参与“两弹一星”的研制工作。他正式参与的第一个项目就是“东风二号”导弹的研制。

1964年盛夏,在酒泉卫星发射中心,中国自行研制的中近程导弹“东风二号”矗立在酷热的戈壁大漠之中,太阳像火一样照射在大漠上,滚烫的沙丘散发出阵阵热浪。发射在即,导弹开始加注推进剂。但由于天气太热,导弹推进剂在高温下膨胀了。燃料贮箱内无法灌进所需数量的燃料,结果将会严重影响设计的射程。

任务进行中,领导和专家们面对导弹射程不够的问题一筹莫展。一个接一个的现场研讨会、论证会上,专家们都在苦苦思索。尽管导弹的燃料贮箱已被完全填满,大家却仍在挖空心思地想怎样才能再多加进去一些燃料。

看着总设计师、老专家们一个个着急的神态,作为从事总体设计的王永志更是心急如焚。他沉思着,在当前高温情况下,要注入理论上所需要的推进剂,必须扩大燃料箱,这显然是不可能的。是否可以另辟蹊径呢?想着想着,他突然眼前一亮,温度升高,推进剂密度就要变小,发动机的节流特性也要随之变化,是不是可以从发动机节流特性去考虑呢?如果从这里找到突破口,导弹就能正常发射。

于是,他拿起笔计算起高温情况下推进剂的配比来。经过一夜的反复思考和计算,并经过反复核算,王永志得出了一个自认为理想的结果:在高温下,减少600公斤燃料,导弹就可以达到预定射程。

第二天继续讨论时,王永志胸有成竹地站起来说:“导弹发射时,推进剂的温度高,密度就要变小,发动机的节流特性也要随之发生变化。我经过计算,要是能从火箭体内泄出600公斤的燃料,使火箭发射时推进剂的温度不是增高,而是降低;密度不是变小,而是变大,这样就能使发动机的节流特性发生变化,导弹就能命中目标。”面对年轻的王永志,专家们都用不可思议的眼神看着他:“小伙子,你在开玩笑吧,本来火箭推力就不够,还要减燃料?”

王永志对自己的计算结果信心满满,见专家们无意采纳自己的建议,实验任务又迫在眉睫,情急之下,他鼓足勇气去敲开了发射现场最高技术决策人钱学森的房门,详细阐述自己的方案及理由。王永志讲完后,钱学森站起身来,亲切地拍了拍他的肩膀:“有道理,我看这个办法行!”

在新一轮的讨论会上,钱学森指着王永志对总设计师说:“这个年轻人的意见是对的,就按他说的办。”

果然,导弹泄出一些推进剂后,射程真的如王永志设想的那样变远了,问题迎刃而解。1964年6月29日,“东风二号”导弹发射成功,标志着中国运载火箭取得了关键性的突破。当时担任总设计师的钱学森激动地说:“如果说过去我们还是小学生的话,现在至少是中学生了。”

经过这次任务,王永志的创新路线和逆向思维得到了同事们的赞赏,受到试验队的表扬,也引起了钱学森的关注。20世纪70年代后期,按照钱学森“第二代战略导弹的研制要由第二代人挂帅,并建议由王永志出任总设计师”的提议,人到中年的王永志被任命为中国新一代战略导弹的总设计师。他形容自己成了“那个总在探索的人”,永远在研究最前沿的新型号。

筑梦“长二捆”

人们称王永志为“常胜将军”,因为迄今为止,他参与和主持了6种新型火箭的首次发射,从未失败过。可是,他身边的人说,每次发射前王总都血压升高,但奇怪的是发射成功后,不用治疗就恢复正常了。“干这一行高技术、高风险,老是提心吊胆,已经习惯了。”如同将军凯旋,王永志对战场的厮杀一笑而过,但战前巨大的心理压力和紧张不言而喻。“有没有至今想起来仍心惊胆战的发射场面?”王永志说:“有。”

“研制‘长二捆’是我一生中冒风险最大的时候。”王永志坦言,“那段时间,食不甘味,夜不能寐,压力很大。直到最后,发射成功了,心里那块石头才算落地。”

1986年,国际航天界相继发生一连串事故,国际商业卫星发射市场的运载能力出现短缺。此时,我国科研人员提出研究设计“长征二号丙”加捆绑,也就是在加长的“长二丙”火箭周围捆绑4枚助推器,可以使火箭运载能力提高到近地轨道8.8吨,这样就可以承揽用航天飞机发射的大型卫星,从而将中国的运载火箭推向国际市场,这个火箭的别名就是“长二捆”。

时任中国运载火箭技术研究院院长的王永志凭着3页“长二捆”草图就拉到了第一单商业项目。1988年年底,国家批准了这个项目,合同正式签订,而此时,距离合同要求的1990年6月30日前有一次成功的发射试验,只有18个月。

按照常规,这样大推力的捆绑火箭研制任务通常需要四五年时间。时间紧,任务重。王永志向全院发出号召,带领全体研制人员闯过重重难关。18个月里,王永志和每一个参试人员都处于高度紧张和兴奋的状态,仅为捆绑火箭设计出来的图纸就有44万张,设计人员平均一人一天要画17张图。每一个工作现场都是昼夜不停地连轴转。回忆起那段日子,王永志说:“研制这个型号的工作量非常大,一院内部经常是灯火通明,特别是主制厂,加班加点,两班倒、三班倒,24小时不停,大家感到这个事意义重大,并没有怨言。”

1990年7月16日,在惊天动地的呼啸声中,“长二捆”直上云霄,一举发射成功。“长二捆”的成功,有着巨大的意义。它把中国火箭的运载能力提高了2.6倍,把这类火箭的运载能力基本发挥到极致。它不仅增强了中国运载火箭在国际市场的竞争力,也增强了中国航天在国际上的影响力。更重要的是,它创造了中国载人航天的启动条件。

飞天梦圆

2003年10月16日,我国第一艘载人航天飞船神舟五号成功返回地面。航天英雄杨利伟走出舱门向祖国人民挥手致意的那一瞬间,北京航天指挥控制中心沸腾了!祖国各地沸腾了!而那一刻,王永志抑制不住地流下了激动的泪水。

“看着杨利伟自主从返回舱里走出来,我非常地激动,当时我流泪了。我这一生因为激动而流泪的次数不多,像这样控制不住地流泪,是极少有的。因为国外的航天员都是搀扶着走出来的,而我们的飞船显然对航天员的身体保护得非常好。其实我们第一次载人,最怕的就是航天员受伤,所以载人航天安全是第一位的。保证安全,是交给我们的使命,这次我们不辱使命,取得了成功。”回想当年那一刻,王永志毫不掩饰自己内心的激动。

1992年11月,王永志被任命为载人航天工程总设计师,承载起了中华民族的飞天之梦。

载人航天工程是继“两弹一星”后,中国航天领域系统最复杂、技术难度最高、可靠性要求最严的重点工程。中国载人航天工程的总体设计给王永志带来的首要问题是,中国的载人飞船要如何定位?“我压力很大,脑子里一直在思考,怎样才能在人家的飞船上天几十年之后,我们做出一個飞船来还能振奋人心呢?”王永志说,“如果按苏联和美国的老路走,我们将永远落后于别人。”

巨大的重担压在了工程组头上,在王永志主持和建议下,专家们研究提出了“三步走”发展战略设想:第一步,发射载人飞船;第二步,发射空间实验室;第三步,建设舱段组合式的空间站。王永志强调,在确保航天员安全的前提下,必须让中国的载人飞船一问世就将40年的差距补上。

花开花落十一载,呕心沥血闯难关。2003年10月15日,我国第一艘载人航天飞船神舟五号发射成功。航天员杨利伟在轨飞行14圈,历时21小时,圆满完成我国首次载人航天飞行,标志着我国成为世界上第三个独立掌握载人航天技术的国家。

中国人的飞天梦,靠着中国人自己的力量得以圆满。“11年来我们这支航天队伍呕心沥血、顽强拼搏,不顾自己的一切,为的就是这一天、这一刻。我为沉着果敢的杨利伟而自豪,我为不负使命的这支队伍而自豪。我为祖国骄傲。”王永志心中的感慨难以言表。

此后,中国印迹的崭新高度被一次又一次地刻在浩瀚天穹。

鉴于对中国载人航天工程作出的卓越贡献,王永志荣获了诸多荣誉。2004年,王永志荣获2003年度国家最高科学技术奖;2005年1月,中央军委发布命令授予王永志“载人航天功勋科学家”荣誉称号;2010年,国际小行星中心将第46669号小行星命名为“王永志星”;2019年9月,王永志被国家授予“最美奋斗者”的荣誉称号……

但是面对掌声、鲜花和荣誉时,王永志最常说的一句话不是“我很幸运”,而是“我们很幸运”。在他心目中,中国航天事业取得的成功是几代航天人共同努力的成果。“荣誉应该属于这个队伍,而我只不过是他们中的一个代表。”

从我国第一枚自行设计的导弹成功发射,到今天我国进入空间站时代,担任运载火箭系列总设计师和中国载人航天工程首任总设计师的王永志,见证了我国国防科技和航天事业许多重要历史时刻。

当年发射架前的年轻人,如今已是耄耋老人。但他那颗向往星空、矢志报国的赤诚之心,从未改变。

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