中国“一箭20星”:演练超低温燃料加注险爆炸

article/2025/6/9 3:31:10

2015年9月20日7时01分,我国新型运载火箭长征六号在太原卫星发射中心发射升空,一举将20颗微小卫星送入太空,创造了我国航天发射“一箭多星”的新纪录。在火箭壮美腾空的背后,有那么一群人,他们在平凡的岗位中孕育出非凡的业绩。他们就是默默战斗在太原卫星发射中心发射测试站的一群普通士兵。今天,就让我们走近他们中的代表,细细品味那人、那事、那情……

新型火箭起竖“第一人”

王伟,太原卫星发射中心发射测试站上士,荣立三等功一次。

这次长征六号运载火箭发射使用的工位是第一次投入使用,也是我国首次使用发射台起竖系统实施火箭发射。发射台起竖架指挥员王伟和他的6名战友成为首次成功起竖我国新型运载火箭的人。

“号手就位!”正在新型火箭发射阵地上指挥发射台起竖的就是上士王伟。随着他一声令下,6名操作手鱼跃而出、各就各位,“1号好、2号好、3号好……”

“开始起竖”,每一名操作手各司其职,瞪大双眼,密切监视着起竖架的状态变化。

“自动调平系统正常……”王伟手持对讲机,果断下达着一道道口令,精准控制着起竖过程。

不同于以往的产品吊装,长征六号运载火箭不仅要求整个起竖流程一气呵成,而且对时间也有严格要求。王伟说:“我们要在10分钟之内确保全长近30米的火箭平稳起竖到位。”

除了时间上的要求,在整个起竖过程中,还要防止火箭箭体过度震动。王伟说:“对震动的要求非常严格,因为在起竖过程中火箭的三级已完成燃料加注,危险性很大;此外,火箭里面还布置了许多精密仪器,轻微的震动都有可能导致试验测试数据失效。”

“起竖架角度40度,发射台后方状态正常”,2号操作手杨帆实时报告。

王伟知道,此时支撑起竖架的液压装置处于一二节临界点,容易引起箭体大幅震动,他用手势提醒4号操作手注意观察。

类似这样的注意点得益于他下厂学习。当时他是唯一一个被选派的士官,既激动又胆怯。激动的是自己即将成为我国新型火箭的起竖“第一人”,这份神圣的使命让他感到光荣;胆怯的是担心自己“学艺不精”,影响国家新型火箭发射计划。

他暗下决心,一定要当好这个“第一人”。熟悉专业术语、学习工作原理、练习起竖动作……面对一个个难啃的硬骨头,中心发射测试站政委马杰说他拿出了“豁出命”的架势,硬是在一周内掌握了所有的培训内容。

为保证起竖质量,王伟带领发射台起竖架专业的6名技术人员,进行了百余次实操演练,熟练掌握了起竖塔、全箭运输车、对接翻转装置等全套新设备的操作使用,20多个可能影响任务的问题得到了解决,编写了上万字的操作教程,为后续新一代运载火箭发展提供了依据。

“起竖角度90度,起竖时间8分30秒”,经过近两个小时的定高调平、水平推装、整体起竖、垂直定位和角度调整,长征六号火箭完美竖立在晋西北高原的发射场上。

这是王伟第33次参加火箭发射任务,作为我国新型运载火箭发射台起竖系统首位指挥员,仰望首次起竖的新型火箭,王伟内心激动不已,他知道,在自己全身心的付出下,新型运载火箭已经起竖到位……

人生就要敢于冲锋

■王 伟

当一个人的能力还不能驾驭自己的目标时,就应该沉下心来,学习、历练;理想和目标不是虚无缥缈的空中楼阁,而是人生的沉淀和积累。跟踪学习的这段经历让我明白,人生只有拼出来的美丽,没有等出来的辉煌。面对陡峭的山峰,最好的办法就是冲锋,将它踩在脚下。

动力系统的质量卫士

张枫,太原卫星发射中心发射测试站三级军士长,荣立一等功一次。

初秋,晋西北高原发射场,22米多的高空作业车上,三级军士长张枫双手紧握液氧加泄连接器,他的任务就是把这个40多斤重的“大家伙”,一次成功对接到火箭二级贮箱上。

此时的风速接近9米每秒,高空对接犹如船上打靶。张枫竭力控制身体,但连接器始终在对接口徘徊,只见他屏住呼吸,双眉紧锁,觉察到晃动规律的一霎那,身体顺势前倾,双手果断出击,用力将连接器推向接口,一声清脆的卡锁声,让张枫心里顿感踏实。

“进行管路加气。”

“管路已加气。”

“进行密闭性检测。”

“塞尺检测,间隙0.04毫米,达到标准要求。”张枫一边操作,一边通过调度向阵地指挥报告。

“连接器对接完毕。”张枫显得很放松,亮出那招牌式的“眯眼笑”。

走下高空车,他胸有成竹地说:“这个连接器除了加注液氧的主管路外,内部还嵌有13根气体管路,通过远程控制系统,在控制中心按个按钮,就能实现吹除、气封、阀门开闭等功能,类似这样的管路还有70多根,共同构成火箭的动力系统。形象地讲,我们动力系统其实玩的是‘气路’”!

比较来说,常规火箭任务,一次只要连接120多根软管,而新型火箭则要连接1400多根软管,仅这项工作量就翻了10倍。而要想“玩转”这些“气路”,没有两把刷子还真是不行。

张枫肯动脑子、肯下功夫,先是沿着每条管路“跑图画图”,分门别类、贴上标签,做到管路功能“一口清”;而后逐条管路进行连接正确性确认、洁净度确认、气密性检查,直到所有管路状态都达到完好。

发射零日,最后的实战考验来临。由于新型火箭首次采用液氧煤油两种燃料进行一二级助推,尤其是面对-180℃的液氧加注,大家心里都有些紧张,但张枫却依然有说有笑。

中心发射测试站站长杨永忠关切地问他:“有没有疏漏的地方?”

“放心吧,没有问题,保证万无一失。”他的回答铿锵有力。

话虽如此,张枫却没有忘记他的职责,不敢有丝毫懈怠。发射前2小时,他迅速穿戴好特制的低温防护服,按照预案,一如往常地走向他的操作岗位。毋庸置疑,那一定是最靠前、最危险的岗位,因为那里距离火箭最近,因为那里最容易发生险情。

夜幕下,张枫努力睁大双眼、盯紧火箭,时刻准备着冲锋向前……

把岗位当作战位

■张 枫

起初本想当个野战兵,每天摸爬滚打、枪林弹雨,好不威风;可如今当了17年的技术兵,愈发感觉到技术兵的责任也很重大。我的岗位虽然很普通,却连着航天事业。我的工作虽然很简单,却关系试验成败。把岗位当作战位,把试验当作打仗,这是我应该做到,也必须做好的。

超低温燃料加注兵

黄威,太原卫星发射中心发射测试站上士。

“10、9、8、7、6、5、4、3、2、1”“启动”“点火”“起飞”。

刹那间,火光照亮晨空,撕裂声回荡山谷……长征六号运载火箭拔地而起、直上云霄……

此时此刻的待机阵地上,上士黄威如释重负,露出格外灿烂的笑容。

这次任务首次使用液氧煤油作为火箭推进剂,作为液氧加注负责人,黄威连续几天组织专业人员进行加注管路吹除、气密性检查、液氧转注和设备状态复查,每一项他都精心组织、全程跟进,生怕出现丝毫疏漏。

进入发射前9小时加注流程,黄威更是全神贯注,严密监控加注状态,实时报告加注液位,从晚上9点到第二天早上6点,“一滴不漏、一定安全、一次成功”的弦始终紧绷着,直到加注完成才转移至待机阵地。

望着空中划出的绚丽弧线,回想这一路的艰辛和不易,虽然磕磕绊绊、有惊有险,但从中取得了进步,收获了成功。

记得第一次参加液氧加注演练,当程序进行到加注管路预冷时,意外发生了。由于液氧的沸点是-183℃,当低温液氧从储罐大量流入常温管路时,瞬间发生汽化使氧气充满整个管路,造成腔内高压。流动的液氧在高压作用下,从原本用来排放氧气的管口喷射出10多米高,整个库区顿时烟雾滚滚,随时都有爆炸危险。紧急关机、开动风机、疏散人员……经过一系列应急措施,险情最终排除,可那惊心动魄的一幕却刻在了黄威心中。

如何避免液氧喷出?黄威边查阅资料,边思考琢磨,既然问题的原因在于介质流入量过大,那么能否通过控制流速来避免呢?于是,他和战友们反复研究,建议设计所在管路上加装调节阀,后经厂家试验论证,这一方案最终被采纳,黄威也因此得到多方认可和极大鼓励。

类似的险情不止一次地发生。在模拟管路残留液氧泄回和氧气排放时,由于管内气态氧与液态氧共存,贮箱与库区有高度差,从而形成水击现象,致使库区管路顿时剧烈“抖动”。若不及时处理,将发生管路承压过度而爆裂的危险。由于事发突然,紧急泄压后,不得不中断了合练。

那一晚,黄威躺在床上怎么也睡不着。辗转反侧间,他突然想到可以通过在库区加装汽液分离罐来有效解决水锤问题。可加装在哪最合适呢?整个库区的管路分布情况就像放电影一样从他头脑中飞速闪过,经过反复比较,感觉装到一二级排放口最为稳妥。想到就做,黄威于是开灯起床,第二天一大早一整套合理的解决方案便送到了任务指挥部。

从最早的跟踪学习,到一年的合练准备,再到现在的火箭腾空,想到这些,黄威感慨万千、心潮澎湃:“有些日子虽然苦累,但挺住了就是一种享受;有些事情虽然危险,只有经历了才能体会其中的壮美。”

唯有专注才能成功

■黄 威

当了10年的加注兵,我深深体会到,人生就像发射火箭,要想收获点火腾空时的壮美,必须从起点就开始一场持续不断地加注。这个过程容不得掺杂半点杂质,容不得半点分心走神,因为人生无法重来、时间一去不返。我们应当十分珍惜每一个岗位、每一种经历,把握现在、专心专注。

火箭燃料“化验师”

韦树峰,太原卫星发射中心发射测试站二级军士长,荣立三等功两次。

航天人把推进剂燃料形象地比喻为火箭的“血液”,其纯度高低、质量优劣直接影响发射成败。鉴定分析燃料的化验技师,也因此被喻为火箭的“化验师”。

二级军士长韦树峰便是其中的佼佼者,他当兵22年,干了16年的化验,练就了一双火眼金睛,带出了一批化验技师,还收获了一沓荣誉证书。

今年9月,长征六号运载火箭首次使用液氧、煤油两种燃料进行一二级加注,而其他子级和星箭产品,还需要其他5种不同类型的燃料。这种复合型的燃料使用,导致化验风险性和工作量数倍增加,而化验时间却与以往大致相同。面对严峻挑战,作为航天发射场上的“首席”化验师,韦树峰义不容辞、勇担重任。

概略计算,每种燃料平均需要化验的性能指标有7项,每项指标至少需要3个小时,也就是说,这些燃料化验一遍就需要近一周时间。而按照标准要求,每种燃料在转注、入库、3个月定期、任务加注前等各个状态转换的关键节点都需要重新进行化验,因此,工作量之大可想而知。

然而,韦树峰并没有被这些困难吓倒。在受领任务的第一天,他就给化验组的其余同事定下调子:“只要思想不滑坡,方法总比困难多。”研究燃料特性、优化岗位配置,那段时间他和战友们近乎狂热的工作状态让大家感到惊讶,“白加黑”“五加二”成了他们的常态。在全组人员的共同努力下,最终韦树峰硬是在繁重的化验任务中摸索出一套“一人多岗”“双倍取样”“并行化验”的新模式,既确保了试验任务进度,又保证了化验质量。

回忆其中艰辛的过程,韦树峰依然心有余悸:有的燃料易燃易爆,有的燃料有强腐蚀性,有的燃料易沸腾喷溅……在纷繁密集的化验过程中,稍有不慎就会产生严重后果。

俗话说:魔高一尺,道高一丈。这一切虽然危险,但“验血人”的“降魔”之术始终更高一筹。

新型火箭三级燃料在测试厂房加注,航天部门使用两个特制方舱转注某新型燃料。转注化验时,韦树峰对方舱取样的燃料进行外观检查,虽然这些燃料在加注库房出罐时的化验结果是合格,然而韦树峰却不敢有些许懈怠。他知道航天试验无小事,如果燃料出问题,带来的后果将会是什么。介质取量、目测判定、多余物定性……韦树峰按照规定一步一步地进行着,就在这时他眉头紧皱,心里嘀咕道:“燃料怎么有点浑浊!”

为了确保万无一失,韦树峰重新取量标读、平视观察,结果还是发现燃料呈浑浊状,此时韦树峰意识到转注到方舱的燃料有质量问题。对比出库前的燃料,各项数据均符合标准要求,而转注到特制方舱却出现了浑浊,韦树峰当即判断方舱洁净度不达标,建议迅速更换,以免耽误试验进程。刚开始战友们还不太相信,后经多方鉴别化验,燃料内铁元素、絮状物确实超标。

任务前,对液氧进行水含量化验,第一次测得露点为-40℃,比标准值差了一大截。如果这一数据准确,同批生产的液氧将全部报废,意味着氮氧站2个多月的制氧工作将付之东流。韦树峰知道事情的严重性,强烈的责任感驱使着他必须做出准确判断,决不能让心血白费。

露点不达标的原因有很多,韦树峰为了确保不出差错,决定一项一项地排查。先进行管路吹除试验,吹除结果符合管路洁净度要求,排除管路问题。然后重新设定测量仪,再次测得露点接近标准值。这时韦树峰凭借经验,判断应该是雨天环境湿度较大,影响了测量仪的精确性。次日晴天后,韦树峰再次进行露点测试,连续3遍的测量数据均达到标准要求,从而避免了合格液氧因数据误判而导致报废事故的发生。

这几年,韦树峰作为第一完成人编写的《单推三安全应用准则》被定为国家军用标准,参与编写的《火箭发动机用煤油规范》《绿色四氧化二氮规范》等4部规范也陆续被定为国家军用标准;撰写的近20篇学术论文相继在“宇航学会”“中国化学会全国推进剂学术会”进行交流;取得的电工高级证书、化学分析高级证书、论文获奖证书达30多本。然而谁又能想到,这是一个入伍时只有初中学历的战士所取得的,在这背后又需要付出怎样的努力。

成绩证明实力,实力源自努力。韦树峰说,在火箭燃料化验领域,他要学习的还有很多,还得继续努力……

有标准就要坚持

■韦树峰

干化验这一行时间长了,让我养成一个习惯,凡事都要坚持标准、遵循规律,这些一定会让我受益终生。有些标准是刚性的,不允许打丝毫的折扣,必须高标准、高质量地完成好,而有些标准却是隐性的、弹性的,对此我更要学会坚守、不敢懈怠。人这一生,就得坚持好这些做人、做事的标准,无论刚性、还是弹性,唯有这样,人生才能有目标、走好路。

(王红兵 王辉 记者邹维荣 特约记者宗兆盾)

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