嫦娥登月架天梯
——7500N變推力發(fā)動機(jī)主任設(shè)計(jì)師蘭曉輝的故事
中新網(wǎng)1月6日電 2013年12月14日晚9時(shí)11分， 當(dāng)美麗的嫦娥三號月球探測器懷抱玉兔號月球車，在天宇劃出一道美妙的弧線，穩(wěn)穩(wěn)地落在月面那一刻，坐在北京航天飛行控制中心大廳的7500N變推力發(fā)動機(jī)主任設(shè)計(jì)師蘭曉輝，喉嚨輕輕蠕動了幾下，繼而深深地舒了一口氣。
從蘭曉輝提前三個(gè)多月進(jìn)駐西昌做發(fā)射前檢查準(zhǔn)備到這關(guān)鍵一刻，他的心里就裝滿了關(guān)于變推力發(fā)動機(jī)的一切：各項(xiàng)參數(shù)、性能、狀態(tài)……隨時(shí)想起來在內(nèi)心捋一捋，盤算一遍，放心了，轉(zhuǎn)而可以做手上的工作了。這段時(shí)間，對蘭曉輝而言，除了這臺發(fā)動機(jī)，心里真的沒有別的余地了。
2006年，航天科技集團(tuán)公司六院開始組織變推力發(fā)動機(jī)前期論證，國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)與資料同時(shí)匱乏，蘭曉輝所在的六院11所變推力發(fā)動機(jī)研制團(tuán)隊(duì)經(jīng)數(shù)年艱苦鏖戰(zhàn)，終于攻克了一系列關(guān)鍵技術(shù)和核心技術(shù)難關(guān)。
“今天這一刻，總算塵埃落定了，可以說，嫦娥三號以最理想、最完美的方式，完成了我們當(dāng)初研發(fā)設(shè)計(jì)的想法。”剛剛回到西安的蘭曉輝，回想起當(dāng)時(shí)那一刻，還禁不住露出興奮的神情，寄托著一名航天人對任務(wù)圓滿成功的特殊情感。
煢煢而立 一路艱辛劈山破迷霧
從事航天液體動力事業(yè)20余年的蘭曉輝，是高空發(fā)動機(jī)專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的專家，在接到7500N變推力發(fā)動機(jī)研制任務(wù)之前，他多年撲身于運(yùn)載火箭三級發(fā)動機(jī)二次啟動研制工作，參與解決了我國常規(guī)推進(jìn)劑二次啟動發(fā)動機(jī)的空白，保證了該型號運(yùn)載火箭發(fā)動機(jī)各次飛行取得圓滿成功。
由于變推力發(fā)動機(jī)與高空發(fā)動機(jī)有著多次啟動、高工況工作的共同特點(diǎn)，外人看來，他與探月工程結(jié)緣也正因于此。但從專業(yè)角度來說，二者幾乎沒有任何關(guān)聯(lián)的地方，一個(gè)是固定推力，一個(gè)是變推力，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上一個(gè)是固定部件，一個(gè)是活動部件，簡直是天壤之別。
2006年，蘭曉輝著手變推力發(fā)動機(jī)可行性研制論證，此前對變推力發(fā)動機(jī)的認(rèn)識只限于原理的學(xué)習(xí)，如何完成可行性論證，是擺在他面前第一道難題。然而，在他看來，借著探月工程第二步關(guān)鍵任務(wù)的牽引，填補(bǔ)我國變推力發(fā)動機(jī)的研制空白，可謂天賜良機(jī)。
國內(nèi)從未有任何變推力發(fā)動機(jī)研制經(jīng)驗(yàn)，國外資料嚴(yán)重封鎖無可借鑒，落月方案尚存爭議，在最短的時(shí)間內(nèi)，必須解決發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)，否則研制立項(xiàng)就會化為泡影。在云山霧繞、困難重重中，蘭曉輝腦海里浮現(xiàn)出變推力發(fā)動機(jī)將要完成嫦娥追云逐月的美麗夢想，即刻像一部開足馬力的機(jī)器，風(fēng)風(fēng)火火開展工作。
變推力發(fā)動機(jī)研制初期是艱難的，可謂“步履維艱”。蘭曉輝和他不到10個(gè)人的研制團(tuán)隊(duì)，只能象螞蟻啃骨頭一般，挖掘現(xiàn)有的發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)理論和相關(guān)技術(shù)，去實(shí)現(xiàn)新的研制要求。“首先要確定發(fā)動機(jī)各項(xiàng)設(shè)計(jì)目標(biāo)，對各個(gè)部組件進(jìn)行多方案論證，理順各個(gè)方案組合的可行性。”先期的試驗(yàn)基本都在失敗中結(jié)束，在2006年至2008年的時(shí)光中，隨機(jī)的部件小試驗(yàn)和系統(tǒng)組合試驗(yàn)，每周都在上演，一臺試驗(yàn)產(chǎn)品生產(chǎn)出來后，立馬試驗(yàn)的沖動就涌上他的心頭。“那時(shí)真的是急著去驗(yàn)證，結(jié)果最能說明問題。”蘭曉輝回憶道。
因發(fā)動機(jī)完成裝配到達(dá)研究所時(shí)，往往都是下午或者晚上，他帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)索性晚上或凌晨就開始試驗(yàn)。加上發(fā)動機(jī)大都是活動組合件，需要先進(jìn)行液流試驗(yàn)。一位團(tuán)隊(duì)成員調(diào)侃道，每次接到“液流”試驗(yàn)安排，也就意味著要“夜留”了。
在早期的燃燒試驗(yàn)中，發(fā)動機(jī)溫度過高、性能很低、推力室燒穿的事，就是家常便飯。顯然，這距離蘭曉輝心中系統(tǒng)集成、簡單可靠的目標(biāo)還差得很遠(yuǎn)。
正是因?yàn)樾拢瑳]有先行經(jīng)驗(yàn)，所以當(dāng)一個(gè)新的方案提出來，蘭曉輝都會組織大家一起討論，在智慧的碰撞中前行。
他和他的團(tuán)隊(duì)考慮空間環(huán)境條件和月球探測任務(wù)的特殊需求，開發(fā)了發(fā)動機(jī)性能仿真計(jì)算軟件、熱環(huán)境仿真試驗(yàn)等軟件，加快了研制進(jìn)度，節(jié)約了研制經(jīng)費(fèi)。
經(jīng)過一年多夜以繼日的艱苦鏖戰(zhàn)，2007年底，7500N發(fā)動機(jī)基本方案定了下來，2008年4月，完成了600秒長時(shí)間可靠性試車，標(biāo)志著該型發(fā)動機(jī)關(guān)鍵技術(shù)得到全面突破，轉(zhuǎn)入工程研制。
40多歲的蘭曉輝這樣形容當(dāng)時(shí)的心情，猶如在大山里迷路的孩子，終于走了出來，但回家的路還很長。
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