新一代大推力液氧煤油发动机研制团队:30年坚守只为一刻腾飞

     来源:中国航天报  发布时间:2017-02-06

“呵呵,这……”一丝笑容带过,头偏向一边微微上扬,这是在被问及液氧煤油发动机研制历程中的刻骨铭心之事时,参研人员的标准姿势。用中国工程院院士、中国航天科技集团公司六院科技委主任张贵田的话来讲:“有很多感慨,但又不知从何说起!”

诚然,30年的成功、失败、挫折、无助……每个人都有自己的故事,无法用三言两语来表达。庆幸的是,最后他们“干成了”!

蹒跚起步

自1985年时任067基地(六院前身)主任的张贵田提出发展我国新一代火箭动力系统开始,到选择研制液氧煤油发动机作为我国新一代运载火箭的动力,这支薪火相传的队伍在质疑声中一步步走向了成功。

1985年,067基地提出发展新一代火箭动力系统,在之后的几年里一直不乏质疑声。要研制出一型填补同航天强国之间数十年鸿沟的新一代火箭发动机,置于当时的科研水平、工业基础之下,其难度无异于上青天。

但是,他们依然义无反顾,选择前行。

纵览30年的探索历程,这些科研人员从一无所知到终于推开液氧煤油发动机这扇大门,当透过门缝看到门道的时候,大门又被无情地关上;几经困难终于让试验渐入佳境之际,却又被狠狠地砸在了地上。“如同坐过山车一般。”不少科研人员如此形容道。

在液氧煤油发动机整机研制初期,启动问题是摆在设计人员面前的第一道难关,也是研制过程中最大的难关之一。

为此,从2001年开始,液氧煤油发动机先后进行了4次整机试车,第一次试车因为燃料意外泄漏,发动机点火不成功,无法启动;第二次试车虽然基本完成了启动,但启动不平稳,只能提前关了机;第三次和第四次试车,甚至因为启动不正常导致爆炸。

一次次失败再次引来外界的猜疑声,也消耗着设计人员的自信。每到试车前夕,有人晚上睡不着觉,有人一睡着就梦到试车失败时的冲天火光和滚滚浓烟。

张贵田的一番话给队伍带来了信心:“液氧煤油这种推进剂我们是第一次接触,补燃循环方案是第一次采用,自身启动方式更是第一次研究,这么多新技术哪能不交点学费?要坚信我们最后能解决问题!”

2002年5月,液氧煤油发动机第五次整机试车圆满成功,首次获得了我国液体火箭发动机补燃循环自身启动特性参数,液氧煤油发动机终于跨过了启动的难关。

院士的泪

30年来,张贵田已经与液氧煤油发动机紧密捆在了一起,因为发动机研制,他至少两次落泪,而这些泪,都是为失败而流。

1999年2月,秦岭深处,安河两岸的山崖上,融化的冰雪顺着松针滴落下来,顺着山势又汇成一股水流。2月6日,067基地成功进行了燃气发生器——涡轮泵联动试验!

为了进一步验证各组合件的可靠性和准确性,在提高工况的状态下,067基地又准备进行两次燃气发生器——涡轮泵联动试验。

不料第2次试验竟发生了“烧蚀”现象。

吃饭时,看着张贵田满脸愁云的样子,航天老专家钱维松劝道:“老贵啊,既然是试验嘛,肯定就有失败,不要太难过……”

一言未了,钱维松看见两颗亮晶晶的泪珠,在张贵田的眼里滚动,然后一颗颗顺着他布满皱纹的脸滚落下来。半晌,张贵田哽咽着说:“我搞发动机一辈子,经历过无数次失败与成功,但这次失败,实在是出乎意料……”

液体火箭发动机的启动和关机亦是最复杂、最难研制的过程。启动时在零点几秒内,发动机的转动要从静止状态加速到每秒钟几万转,燃烧组件要从几十摄氏度的环境温度达到三四千摄氏度高温,启动过程的每个指令都必须精确到百分之几秒。任何一个环节设计有偏差,都可能导致失败。

2001年12月6日,第4次整机试车又失败了——厚达17毫米的高温抗氧化合金钢在0.3秒左右就被烧穿,发动机支离破碎……

午饭时,张贵田安慰大家:“希望大家不要怕,不要萎靡不振,胜败乃兵家常事,最困难的时候,也就是离成功最近的时候……”

饭后,当张贵田的司机申连顺回到车里时,他突然听到身后有抽泣声,回头一看,张贵田不知什么时候已经坐在了后排,他仰着头,身子靠着椅背,眼皮微合,满脸泪痕。

几经询问,申连顺才得知,这位刚才还在安慰他人的长者,正在车上偷偷地为失败掉眼泪。

“贵主任,别再伤心了!您都70多岁的人了,千万要注意身体啊!”申连顺劝着张贵田。

“唉!”张贵田长叹一口气,“你不知道科技人员的心态啊,发动机就好像是我们的孩子,好不容易怀胎10个月生下来了,结果没了……那可是几千人十几年来没日没夜、苦熬苦战,汗水、心血和智慧的结晶啊!心头肉啊!搁谁谁心里不难过啊……”,说到伤心处,张贵田老泪纵横,哭出声来……(陈龙)