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发表于 2023-8-12 16:37:04
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刘竹生一人就攻克了“长二捆”的三个理论难题:
第一个难题是在原有的芯级火箭上加助推器的问题。如果“长二捆”的设计能利用在以往的芯级火箭上加上助推器的方法而不另起炉灶,可以节省很多开支。刘竹生经过反复研究和试验决定,就在助推器的两端用三个传力结构与芯级火箭连接,这样既可以不破坏原来芯级火箭的结构,又可以使助推器有力地推动火箭前进。
第二个难题是解决火攻品的问题。所谓火攻品就是一种特殊的爆炸螺栓。由于火箭发射后,在预定的时间,比如“长二捆”是在发射后160秒时,芯级火箭必须与助推器分离,这就要求芯级火箭与助推器连接部位的火攻品,在连接时要牢固,在需要分离时要保证准确无误地炸开。“长二捆”之前的火箭,虽然也有火攻品,但那时的火攻品承载能力小,而且分离的可靠性也不高。刘竹生在原有火攻品的基础上进行改造,提高了火攻品的承载能力,使它可以运用到“长二捆”火箭上。同时,他还在连接芯级火箭与助推器的传力结构上,串联上两个火攻品,这样即便发射后其中的一个火攻品没有炸开,另一个炸开也可以使芯级火箭与助推器分离。
第三个难题是在火攻品的试验中,如何尽可能地减少开支。当时,如果按照常规进行火攻品的试验,必须打出298发,而每发的成本都相当于两台彩电的价格,这样进行试验,成本太高。刘竹生经过计算,找出了使火攻品准确爆炸所需炸药的临界点,即在这个范围内的炸药量,可以保证准确地使火攻品炸开。这样经过十余次试验就可以解决问题了,并可节省上百万元的开支。
这三个问题的解决,对于“长二捆”火箭的成功发射起到了至关重要的作用。“长二捆”火箭的成功发射也预示着中国航天业迈出了走向世界的第一步。
目的地。
在“长二捆”研制过程中,刘竹生和全室的同志们共发明创造出18项先进技术,有些技术在国际上也处于领先地位。如大喷管发动机、推进剂利用系统、捆绑分离等。这18项发明创造中,刘竹生一人便独得其中三项。其中,风险最大,最难啃的“骨头”应该说是整流罩分离方案的设计。
“长二捆”整流罩按设计要求,点火后200秒时,炸药索将合缝处的全部铆钉炸开,使之像瓜子壳一样分开,与主体脱离。但设计室的同志们在试验时发现,由于有炸药的作用,冲击力比较大,钢硬的整流罩被震得像纸一样呼扇,学名叫“呼吸运动”,这一“呼吸”,便将向外冲击的能量都吸收、抵消了,整流罩分离力不够,老是不能顺利打开。当时距合同规定的发射日期仅剩两个月了,室里具体分管这项工作的同志仍在做着试验。
按照合同规定,如果超过规定的期限,每超过一天,就要罚款一万美元。开弓没有回头箭,这就是市场经济。
如果不遵守合同,不仅是经济上的损失,政治上的影响更大。“长二捆”启动后,休斯公司的顾问曾坦率地对“长二捆”总设计师王德臣说:“18个月拿出新型火箭,这在美国也不可能。”
王德臣自信地说:“18个月后,我请你到西昌观看发射。”
室里的同志们都懂得总师的豪言壮语是代表中国宇航界向世界发出的誓言。难道我们真的要由于整流罩的问题而失信于国际宇航界,让外国人看中国人的笑话?
时间一天天地逼近了,整流罩的问题仍然没有解决。在总师的心目中,刘竹生是个善于啃硬骨头的人,看来这个问题非他解决不可。
按计划规定,刘竹生该上靶场了,但王德臣对刘竹生说:“你不能走,你得留下来继续研制整流罩分离方案,而且只能给你30天的时间。”
军令如山倒。
刘竹生一门心思钻进了整流罩分离方案的研制中,他带着两个同志一起搞,几乎连吃饭、睡觉的时间都没有了,一天到晚连轴转。
他们先搞方案,过去的方案是用平推的方法,将整流罩用炸药推开。刘竹生经过分析后对另外两个同志说:“这种平推的方法看来不适用,一则需要的周期比较长;二则不具备测试的条件。整流罩长10多米,直径4.2米,这么大的面积用最快的速度把它平推过来,迎风面积大,空气阻力也大,它在真空环境里如何分开,根本试不出来。况且国外做这种试验都有真空罐,而我们没有这么大的真空罐。”
“那你看应该怎么办呢?”
“我看,应该根据现有的条件,完全抛开平推方案,另起炉灶,搞个翻转方案。”刘竹生介绍了自己的翻转方案。
新方案先要经过计算,刘竹生向负责提供整流罩数据的同志要来数据后,便开始设计。大约过了五六天,一试验,轻的一瓣翻过去了,重的一瓣还没过顶又回来了,仍然是打不开,一看这结果,竹生立时就傻了。
时间不等人哪,两位同事也急得直跺脚:“离预定发射的日子只有二十几天了。”
“二十几天搞个小发明还嫌时间短呢,搞这种重大课题的研制,就太紧迫了。”
刘竹生此时心中乱成了麻,但他强制自己冷静下来,尽可能地保持平衡、良好的心态。兵熊熊一个,将熊熊一窝,自己毕竟是这个项目的带头人哪!
时间要按分秒来计算了。他们又赶紧从头查起:核实原始数据、分析原因,每个细小的环节都考虑到了,生怕有疏漏。
在核实数据的过程中,刘竹生忽然有了灵感,他对其中的一个同事说:“不知负责整流罩设计的同志提供的数据是他们计算出来的还是实测出来的?这两者之间可是大不相同。你赶紧去问问。”
那位同事回来说:“前几天提供的数据是他们计算出来的。”竹生一听这话,立刻就明白问题大致出在哪儿了。他眼里放出了灿烂的光,兴奋地说:“有门儿了!”
试验所的同志们积极配合,加班加点,只用了三天的时间,就把实测的数据给了刘竹生,刘竹生等人将实测的数据与计算出的数据一比较,两者相去甚远。看来是号准脉了,竹生不禁大喜过望。
他们又赶紧按新测的数据重新设计。
谁知一波未平,一波又起。刘竹生等人仔细分析了试验录相后,又发现了新问题。整流罩除了有呼吸运动外,分离转轴处因振动会反复回弹,还要吸收能量,整流罩分离还要受影响……
这时离合同规定的发射时间只剩十几天了,刘竹生从来没有像此时那样感到时间的宝贵。十几天,对刘竹生来说就等于是没时间了,即便此时已经设计出来了,赶制改装件,再经过试验,时间也不够呀!他觉得自己像被一只巨大的手卡住了脖子,要置他于死地。
夜里,他躺在床上,睡不着觉,整个人处于极度亢奋的状态,脑袋里始终在跑火车……要是问题再解决不了,自己挨批评写检查都是小事,咱在国际上丢不起这人哪。
那天深夜,竹生不知在床上翻了多少个个儿。忽然他急中生智:应该将整流罩分离旋转轴上的槽在运动时由宽变窄,让它往固定的方向运动,回弹时一下就能把它锁住,这样就可以避免反复回弹,消耗能量……想到这儿,竹生的大脑神经就像过了电似地更加兴奋起来,他再也躺不住了,立刻上楼敲响了同事的门。
俩人没二话,黑灯瞎火地奔到研究所。他们又把工厂的师傅请来一起探讨。工人师傅也觉得有道理。竹生信心大增。于是,他们赶紧画图。工人师傅对他们说:“时间这么紧,你们就别画正式蓝图了,画草图就行;反正你们盯着干,随时测量,错不了!”
一张张铅笔绘的草图出来了,他们在和时间赛跑……
大约忙到早上10点钟,草图全部拿了出来。工人师傅们早已做好了迎战的一切准备,他们拿到草图后说:“下面就看我们的了。我们保证一分钟也不耽误!”
那天,工人师傅们加班加点,中间不休息,吃饭轮流吃。一个伟大阶级的力量充分显现了出来。就这样,一直干到第二天早上,终于把成品件制作了出来。
成品组装之后,刘竹生组织了一次试验,在这次决定命运的试验中,整流罩终于正常分离。
为了保险起见,三天后,刘竹生又做了一次试验。分离还是正常。
1990年6月30日,我国第一枚大推力“长征二号捆绑式火箭”,矗立在了西昌发射场上。 |
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