昂首向天外
——記航天六院火箭發動機設計專家孫宏明

文/李亞新

昂首向天外
——記航天六院火箭發動機設計專家孫宏明

文/李亞新

81歲的孫宏明坐在我對面，精神矍鑠，兩眼炯炯有神，思路清晰，說話行云流水。他說他研究了一輩子火箭的心臟——發動機。每一枚飛向太空的火箭，都浸透著他和同事們的心血和汗水。

火箭發動機，多么高精尖的東西，外人再怎么揣摩，都不會理解其中的奧妙，只能在目送火箭冉冉升空的時候，陡生仰慕之心。

邁開第一步

1936年出生的孫宏明，23歲從北京工業學院畢業。當時正值中蘇關系破裂，蘇聯專家撤走。為發展中國的航空航天事業，聶榮臻元帥一聲令下，孫宏明和北京工業學院260多名大學生一起參軍入伍，來到國防部第五研究院一分院第三設計部推力室研究室，開始了他與火箭發動機結緣的一生。

不管導彈還是衛星，都需要火箭的推力將它們送到預定目標，而火箭的心臟部位就是發動機。發動機質量的優劣，決定著火箭發射的成敗。我們耳熟能詳的“東風”就是導彈系列，“長征”則是運載火箭系列。

年輕的孫宏明在北京，從“東風”入手，邁出了研究火箭發動機的第一步。

液體火箭發動機的最核心部件是直流式噴注器，孫宏明從提方案、做設計、畫圖、計算、下廠跟班生產，樣樣親自動手。他告訴我，這種噴注器由噴注器盤和噴嘴環組成，上面有2700多個噴嘴孔，每個孔的流量都不一樣，計算要精準，稍有不慎，就會造成重大事故。

“懷胎十月，一朝分娩”。孫宏明從1965年春天畫圖開始，到同年12月10日，這個直流式噴注器寶寶呱呱落地，首次燃燒試驗就獲得了成功。以后又試驗了15次，次次成功。而同樣的直流式噴注器，美國人要試驗很多次，如F-1發動機為確定噴注器方案，曾試驗了2000多次才獲得成功。

這個直流式噴注器首先用于“東風五號”發動機，衍生應用到“長征”系列發動機，它是中國載人航天發動機的基礎。

新的高峰

1971年，在毛主席“山、散、隱”的戰略思想指導下，“三線”建設拉開帷幕。孫宏明所在的一分院部分遷往陜西寶雞鳳縣。在一條山清水秀的山溝里，對外叫“○六七基地”的單位拔地而起，而孫宏明則在其下屬的第11研究所工作，從事液體火箭發動機研究設計。

時間就像門前的小河流水，潺潺流淌，一刻不息。從1971年到1993年，孫宏明和他的同事們，在秦嶺的群山環抱中，度過了22年的時光。他也從一名普通技術員，逐步成長為骨干和中堅，先后擔任了11研究所副所長、所長、科技委主任等職。職稱也從副主任、主任設計師到研究員。1992年，孫宏明被國防科工委任命為“運載火箭副總設計師”。

職務和職稱的上升，證明著孫宏明的努力和提升。為了中國的火箭發動機，他和同事們在秦嶺山溝里，默默無聞地奉獻著青春和年華。

在這里，孫宏明主持了長征四號一級發動機和長征二號捆綁火箭二級發動機的研制。這兩個發動機成為中國載人航天和月球探測運載火箭的基礎。

孫宏明以往熟悉的“東風”系列火箭發動機，一般推力為70噸，而長征四號的推力要改為75噸。推力大了震動就大。如何解決結構的可靠性，是孫宏明他們考慮的首要問題。經過集思廣益，方案的再三論證，他們采用了預研東風六號的發生器，將它放在長征四號一級發動機上。試車后，果然達到了理想效果，75噸推力發動機工作十分平穩。

長二捆發動機因為要用于載人航天，必須慎之又慎。1998年7月28日，基地請來了俄羅斯火箭專家，在寶雞鳳縣對75噸發動機進行了燃燒不穩定性鑒定試驗。專家對試驗十分肯定，說：“還沒有遇到過這么穩定的發動機，剛性和柔性都是動態穩定的。”

孫宏明和他的同事們長舒了一口氣，這個鑒定結果，標志著他們的火箭發動機研制，又攀上一個新的高峰。

長二捆二級發動機增加了兩個大噴管，發動機性能有了較大提升，也把發動機的推力從73提高到75噸，再加上推進劑利用系統，調節精度提高，使運載火箭具備了發射飛船的能力。

長征二號捆綁火箭，即在芯級火箭周圍再捆綁四個助推火箭，一起點火，瞬間產生600噸的起飛推力。

成功與失敗

每一臺火箭發動機的交付使用，都是研制人員目送精心培養長成的孩子踏上新的旅程，不僅全程護送，還要牽腸掛肚，一直到火箭拖著長長的火龍消失在天邊。

1988年9月7日，長征四號甲運載火箭一級發動機首次參加風云一號氣象衛星發射，取得成功。1990年，再次參加發射風云一號氣象衛星，也順利完成任務。由于兩次發射成功，長征四號甲運載火箭及發動機獲得了1990年度的國家科技進步特等獎。孫宏明也成為獲得國家科技進步特等獎中的一員。

火箭的發射有成功喜悅，也有失敗教訓。1983年10月，孫宏明帶領5位隊員，前往西昌衛星發射中心，執行火箭發射任務。1984年1月26日，第一發火箭已測試結束，處于待發狀態。這時的發射場，環境溫度最低在零下5攝氏度以下。由于規定氧化劑溫度不能低于5攝氏度，再低可能會影響發射。孫宏明召集隊員們一起研究解決辦法。他們提出了充分利用發射場日夜溫差大的特點，晚上關閉塔架百葉窗，保溫推進劑。白天10點以后，打開百葉窗，讓火箭充分享受日光照射，使推進劑升溫。這一意見立即被采納。首次發射時，推進劑溫度均達到8攝氏度以上。

遺憾的是，1月29日，首次發射，雖然一、二級發動機工作正常，但三級發動機二次啟動失敗，火箭發射未能完全成功。

失敗是成功之母。經過分析，三級發動機采取了改進措施并經驗證試驗，以新的狀態組成了火箭。1984年4月8日，中國第一顆試驗通信衛星東方紅二號發射成功。4月15日，美國航空航天局局長貝格斯寫信祝賀：“你們完全可以為中國航天計劃中的這一重要里程碑感到自豪，為長征三號運載火箭的性能感到自豪，僅有少數幾個國家達到了這次發射所顯示的能力。”

為完成這次試驗，孫宏明和5名隊員從1983年10月15日到1984年4月13日，在西昌基地整整待了半年，參試隊員，克服了自己生病、家人生病、小孩上學等多種困難，出色地完成了任務。

1984年4月15日，孫宏明和5位隊員乘坐火車回到秦嶺中的○六七基地。在鳳州火車站，基地的同事們打著大旗，敲鑼打鼓，鞭炮齊鳴，熱烈歡迎他們凱旋歸來。

1992年，中國承擔了美國休斯公司為澳大利亞制造的澳賽特衛星發射任務。3月22日，首次發射沒有成功，對發動機的質疑聲此起彼伏。孫宏明和同事們一起，對發動機做了全面檢查，從測得的參數分析，不是發動機問題。控制系統經過試驗驗證，查明了失敗原因，改進了控制線路，組成了新狀態的火箭。8月14日，他們成功將澳賽特B1衛星送上太空。1994年8月28日，再將第二顆奧賽特B2衛星成功送入太空。

1984年4月孫宏明從西昌發射基地凱旋，在鳳州火車站受到熱烈歡迎

成功、失敗，失敗、成功。孫宏明和他的同事們在一路坎坷的行程中，深深地意識到“質量是航天事業的生命”。火箭發動機，決不允許一絲一毫的隱患出現，他們的工作只能細致再細致。

昂首向天外

1992年初，在接到載人航天工程發射飛船任務后，對于專門研制火箭發動機的第11研究所所長的孫宏明來說，深深感到責任重大。他組織了以二室為主的設計隊伍，發動技術人員，經過充分論證認為，要在長征二號捆綁式運載火箭發動機基礎上做好三方面工作：采取可靠性增長措施，使發動機設計狀態進一步提高；通過一定數量的發動機試驗評定可靠性；用鑒定試驗評定發動機燃燒穩定性。

按照既定方針，他們不斷地試驗，不斷地找出問題，不斷地改進，終于做到了基本無懈可擊。改進后的發動機，具備了發射飛船和載人航天的可靠性指標水平。

他們交付發動機并組成了長征二號F運載火箭，成功發射了無人神舟飛船和多艘載人神舟飛船，成功發射了“天宮”空間實驗室，實現了飛船與空間站的交匯對接，先后把多名航天員送入太空，圓了中華民族的千年飛天夢。

孫宏明和他的同事們研制的火箭發動機，踏上了坦途，噴吐著長長的火龍，昂首向天外。

后記

和火箭發動機打了一輩子交道的孫宏明，和同事們一起，于1993年底遷入西安航天城，他也于1998年退休。

當然，作為專家，他退而不休。所里的重大技術方案、發動機故障分析、運載火箭失利分析以及各種鑒定會、評審會、質量會，他經常參加，提出他的寶貴意見。

回首轉瞬即逝的這一生，孫宏明無限感慨，他提筆寫下了“調寄滿江紅·中國航天”一詞：

十三億神州，迎來春色滿園。鑄神劍，洲際導彈，威震敵膽。神舟載人信天游，嫦娥奔月會吳剛。圓中華千年飛天夢，盡開顏。

航天人，不畏難，爭朝夕，勇向前。繼傳統精神，奮勇登攀。載人登月高技術，星際航行顯手段。讓太空資源為我用，史無前。