口述/程堂明 文/林佳昕 楊成 攝/楊成 鄧雨楠等
兵馬未動(dòng),糧草先行。在中國(guó)空間站的建造征途中,長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭是專門負(fù)責(zé)護(hù)送“糧草物資”的貨運(yùn)飛船系統(tǒng)的“專屬列車”。
執(zhí)掌“帥印”已有兩年多時(shí)間,作為長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭總設(shè)計(jì)師,我沒(méi)有一絲放松。坦白講,我渴望成功,但越是成功,越不敢有一絲一毫的懈怠與放松。永遠(yuǎn)對(duì)成功心懷敬畏,是我心中秉持的信念。
2021 年年初,我被任命為長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭總設(shè)計(jì)師。當(dāng)時(shí),中國(guó)空間站工程關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證和建造階段任務(wù)即將拉開帷幕,全國(guó)上下都在關(guān)注著中國(guó)航天。
4 月底,空間站天和核心艙發(fā)射成功,“接力棒”就交到了我們手上。長(zhǎng)征七號(hào)火箭將肩負(fù)重任,發(fā)射天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船,那可是天和核心艙的第一位“訪客”,意義重大。
作為一名新總師,我接手的是一支久經(jīng)鍛煉、滿載榮耀的隊(duì)伍。這樣好的基礎(chǔ),令我對(duì)未來(lái)的成功飽含期待,也充滿了信心。
但意想不到的是,我這個(gè)“新官”上任才仨月,就遇上了大麻煩。
5 月的海南文昌氣候宜人,我和同事們?cè)诎l(fā)射場(chǎng)按照既定流程開展火箭系統(tǒng)的工作,一切都在穩(wěn)步有序地推進(jìn)。火箭發(fā)射窗口定在了5 月20 日凌晨,同事們都說(shuō),在這樣一個(gè)非常甜蜜的日子發(fā)射“天舟”,一定能旗開得勝。
進(jìn)入發(fā)射流程后,剛開始一切都很順利,煤油加注、液氧預(yù)冷、大流量加注……可就在這時(shí),一個(gè)突然出現(xiàn)的異常數(shù)據(jù)打破了現(xiàn)場(chǎng)的寧?kù)o。在這個(gè)“弓在手、箭上弦”的時(shí)刻,究竟是哪里出了問(wèn)題?我們所有人都很焦急。
經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)討論,問(wèn)題可能是尾艙內(nèi)出現(xiàn)了泄露,我立即安排試驗(yàn)隊(duì)員進(jìn)入箭體尾艙排查故障。然而事情并沒(méi)有那么簡(jiǎn)單,低溫下查找漏點(diǎn)很困難,風(fēng)險(xiǎn)也大,火箭已經(jīng)加注了500余噸推進(jìn)劑,箭體外壁冷凝水嘩嘩在流,尾艙內(nèi)空間狹小,充滿著氮?dú)猸h(huán)境,人員進(jìn)艙還得戴呼吸面罩。
如果你在現(xiàn)場(chǎng),就會(huì)感受到,發(fā)射前的時(shí)間總是過(guò)得很快。
我們錯(cuò)過(guò)了當(dāng)天的窗口,只能中止發(fā)射,等待第二天的窗口。大家不眠不休、連續(xù)奮戰(zhàn),繼續(xù)開展故障的排查定位。北京大后方也是燈火通明,許多專家在給我們“把脈”。經(jīng)過(guò)不懈努力,在進(jìn)入第二個(gè)窗口之前約兩小時(shí),終于查出了“真兇”,但是必須泄出全部推進(jìn)劑,更換故障部件。此時(shí),處于加注狀態(tài)的火箭已經(jīng)停放了30 多個(gè)小時(shí)。
我們經(jīng)常說(shuō),期盼有多大,失望就有多大。我最初有多么期盼成功,此刻就有多么失望。盡管當(dāng)時(shí)我的心里有很多個(gè)不確定,但有一個(gè)念頭是肯定的:“不能帶著一絲疑點(diǎn)和隱患上天。”
也正是基于這樣的認(rèn)識(shí),指揮部當(dāng)即決策:中止發(fā)射,泄出全部推進(jìn)劑。
這么多年從事型號(hào)研制,多么復(fù)雜的情況也都經(jīng)歷過(guò),我們的隊(duì)伍也是一樣。有問(wèn)題,我們尋找問(wèn)題,解決問(wèn)題。既然中止了發(fā)射,那我們就要用好這段時(shí)間,一定要把故障徹底處置好。
中國(guó)航天事業(yè)的璀璨成績(jī)已經(jīng)讓“成功”成為司空見慣的事情,而“失利”則會(huì)成為最引人關(guān)注的“異類”,特別是中國(guó)空間站建造這樣舉世矚目的重大工程。火箭已經(jīng)立在發(fā)射臺(tái)上的最后時(shí)刻,出現(xiàn)兩次中止發(fā)射,無(wú)論是對(duì)我自己還是對(duì)同事們來(lái)說(shuō),壓力可想而知。
作為總師,我非常清楚:中國(guó)空間站在軌建造任務(wù)環(huán)環(huán)相扣,長(zhǎng)七火箭的問(wèn)題不解決,天舟二號(hào)飛船就無(wú)法按計(jì)劃發(fā)射,后面的任務(wù)全都會(huì)受影響。
幾年前,長(zhǎng)七遙一和遙二火箭都順利出色地完成了發(fā)射任務(wù),這證明,長(zhǎng)征七號(hào)是一型好火箭,一定是我的工作還沒(méi)有到位,問(wèn)題才會(huì)反復(fù)發(fā)生。一時(shí)間,愧疚、壓力、疑惑等復(fù)雜情緒在我的心中醞釀翻騰。可是,問(wèn)題依然存在,沒(méi)有時(shí)間讓我沉浸其中。

▲ 程堂明(右)與科研人員在一起
這是長(zhǎng)征七號(hào)第一次執(zhí)行空間站工程應(yīng)用發(fā)射任務(wù),我們不能失敗!
接下來(lái)的一個(gè)多星期是難熬的,憑借著團(tuán)隊(duì)的努力,我們終于徹底糾正了問(wèn)題,對(duì)全箭各系統(tǒng)狀態(tài)再次進(jìn)行了確認(rèn),補(bǔ)充測(cè)試結(jié)果表明:火箭狀態(tài)良好。
5 月29 日再次加注,20 時(shí)55 分,火箭順利完成了射前準(zhǔn)備程序,準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)火發(fā)射。
一聲聲口令,一次次正常,一條條按照我們?cè)O(shè)計(jì)的參數(shù)延伸的曲線……直到船箭分離那一刻,我心里壓著的石頭才落地,有一種如釋重負(fù)的感覺(jué)。
第一次當(dāng)總師,竟然遇上長(zhǎng)七火箭兩次中止發(fā)射。至今回想起來(lái),我仍感驚心動(dòng)魄,我們?cè)诓唤?jīng)意間經(jīng)歷了中國(guó)航天史上低溫推進(jìn)劑加注停放最長(zhǎng)時(shí)間、最大規(guī)模推進(jìn)劑泄出再加注的事件。
但我很感謝這段日子,它讓我對(duì)兩件事理解得更加深刻。
第一、必須嚴(yán)謹(jǐn)。俗話說(shuō),細(xì)節(jié)決定成敗。航天事業(yè)需要“嚴(yán)慎細(xì)實(shí)”的工作作風(fēng),不能有絲毫馬虎。
第二、必須要有預(yù)案。凡事預(yù)則立,火箭系統(tǒng)十分龐雜,立足最好做方案,著眼最壞做預(yù)案。我想,只有把可能想不到的、還有可能出現(xiàn)的狀況都考慮全面,成功的概率才會(huì)越來(lái)越高。
所有的經(jīng)歷都是財(cái)富,無(wú)論挫折還是成功。從那以后,我經(jīng)常和團(tuán)隊(duì)中的人說(shuō):“面對(duì)成功,我們要時(shí)刻保持敬畏之心。”
在加入長(zhǎng)七火箭團(tuán)隊(duì)之前,我先后參與過(guò)長(zhǎng)二F 火箭和長(zhǎng)五火箭的研制工作,這個(gè)經(jīng)歷和長(zhǎng)七火箭也有緣分。
2008 年11 月,長(zhǎng)七火箭正式組建隊(duì)伍,開始深化論證和研制。但開始的兩年,它的名字并不是“長(zhǎng)征七號(hào)”,而是“長(zhǎng)二F/H”。
顧名思義,這項(xiàng)計(jì)劃的最初想法并不是去研制一款全新的火箭,而是對(duì)長(zhǎng)二F 火箭進(jìn)行改造,更換新型液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī),實(shí)現(xiàn)無(wú)毒無(wú)污染的環(huán)保要求。但在論證中我們發(fā)現(xiàn),發(fā)動(dòng)機(jī)一換,將引發(fā)連鎖反應(yīng),火箭其他系統(tǒng)的狀態(tài)都會(huì)發(fā)生徹底改變。
同時(shí),我國(guó)新一代運(yùn)載火箭長(zhǎng)征五號(hào)論證之初,存在大、中、小三型方案,其中中型方案與“長(zhǎng)二F/H”存在技術(shù)和用途的重疊。經(jīng)過(guò)周密的論證,我們決定化繁就簡(jiǎn),綜合長(zhǎng)二F 火箭的成熟技術(shù),同時(shí)運(yùn)用長(zhǎng)五火箭的新技術(shù),研制一款新型中型火箭。2010 年6 月,“長(zhǎng)二F/H”正式更名為“長(zhǎng)征七號(hào)”。
長(zhǎng)征火箭“家族”增添了一名新的成員。而我也從長(zhǎng)五火箭研制隊(duì)伍轉(zhuǎn)入長(zhǎng)七火箭研制隊(duì)伍。也正因繼承了長(zhǎng)二F 火箭的“血統(tǒng)”,在設(shè)計(jì)初期,長(zhǎng)七火箭就一直朝著載人火箭的標(biāo)準(zhǔn)看齊,從設(shè)計(jì)、試驗(yàn)再到生產(chǎn),高可靠、高安全、高要求的標(biāo)準(zhǔn)一直延續(xù)。
馬克思說(shuō)過(guò):“在科學(xué)上沒(méi)有平坦的大道,只有不畏勞苦沿著陡峭山路攀登的人,才有希望達(dá)到光輝的頂點(diǎn)。”長(zhǎng)七火箭的研制就是這樣。可能大家會(huì)以為,在繼承前人成果基礎(chǔ)上研發(fā)火箭是一件相對(duì)容易的事情。但長(zhǎng)七火箭的實(shí)際研制進(jìn)程卻是難以想象的曲折,從論證到首飛,我們花了8 年。這8 年也是我和同事們“艱難攀登”的8 年。
我記得,在火箭論證之初,我們就定了“高可靠、高安全”的研制目標(biāo),用可靠性系統(tǒng)工程理念策劃全生命周期的研制工作。
在設(shè)計(jì)上,我們提出了可靠性九要素設(shè)計(jì),包括冗余設(shè)計(jì)、裕度設(shè)計(jì)、力學(xué)熱學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)、氣液密封設(shè)計(jì)、防雨防鹽霧設(shè)計(jì)等等,關(guān)鍵設(shè)計(jì)特性和產(chǎn)品要有足夠的裕度,環(huán)境條件要覆蓋全任務(wù)剖面。為此,我們制定了詳細(xì)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和禁忌,力求從根本上提高火箭的可靠性和環(huán)境適應(yīng)性。
在試驗(yàn)方面,我們開展了可靠性強(qiáng)化試驗(yàn),在產(chǎn)品樣機(jī)階段快速激發(fā)薄弱環(huán)節(jié),便于改進(jìn),開展了拉偏試驗(yàn)、破壞試驗(yàn)等,摸清關(guān)鍵產(chǎn)品的極限能力,鼓勵(lì)單機(jī)、系統(tǒng)盡可能多參加系統(tǒng)級(jí)試驗(yàn),提前檢驗(yàn)系統(tǒng)接口協(xié)調(diào)性。
在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中,我們強(qiáng)調(diào)工藝量化控制,關(guān)鍵環(huán)節(jié)要多方確認(rèn),保證產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性和一致性。
回顧整個(gè)研制歷程,那真是一段激情燃燒的歲月。尤其是初樣后期兩年多時(shí)間,研制團(tuán)隊(duì)輾轉(zhuǎn)奔波于北京南苑、北京云崗、天津、海南4 個(gè)地點(diǎn),設(shè)計(jì)完善、產(chǎn)品生產(chǎn)、總裝測(cè)試、大型試驗(yàn)、發(fā)射場(chǎng)設(shè)備裝調(diào)等各項(xiàng)工作同步開展,每個(gè)人都上緊了發(fā)條,為型號(hào)研制忙忙碌碌,為發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題殫精竭慮,為每一次試驗(yàn)成功歡欣鼓舞。
可喜的是,我們的努力最終收獲了成功。2016 年6 月,長(zhǎng)七火箭執(zhí)行首次發(fā)射任務(wù)。當(dāng)時(shí),我是火箭副總設(shè)計(jì)師。這也是中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)建成后第一次執(zhí)行發(fā)射任務(wù),壓力自然有一些,但一切都很順利,沒(méi)有出現(xiàn)一丁點(diǎn)差錯(cuò)。這也正好證明,我們?cè)谶M(jìn)場(chǎng)前開展的研制試驗(yàn)是充分的,大家的準(zhǔn)備也是比較到位的,更證明了產(chǎn)品本身的可靠性非常高。
火箭系統(tǒng)歷來(lái)有一句話:把成功作為信仰。沒(méi)有任何一名航天人是不期盼成功的。但是,隨著空間站建造任務(wù)的推進(jìn),長(zhǎng)七火箭的發(fā)射密度變得越來(lái)越高。以前,我們一年發(fā)射一次,甚至兩三年發(fā)射一次,保成功是第一位的,我們可以用大量的時(shí)間,用各種資源、各種手段不計(jì)成本去保成功。但現(xiàn)在行不通了,我們必須高質(zhì)量保證成功、高效率完成任務(wù)、高效益推動(dòng)航天強(qiáng)國(guó)和國(guó)防建設(shè),否則是不可持續(xù)的。這個(gè)時(shí)候,質(zhì)量、效率就成了保成功的“兩條腿”,失去任何一條,這個(gè)成功就“站不住”,就要“跌跌撞撞”。
為了做到這一點(diǎn),我和同事們持續(xù)采取流程優(yōu)化的手段。比如長(zhǎng)七遙五火箭原來(lái)發(fā)射前12 小時(shí)就要進(jìn)流程,這回采用煤油和液氧并行加注,只需要從發(fā)射前8 小時(shí)進(jìn)入流程,連續(xù)工作時(shí)間壓縮了1/3。效率提升了,但是質(zhì)量依然要保證。這實(shí)際上對(duì)我們提出了更高要求,敢于這么做,也是基于我們對(duì)火箭產(chǎn)品的質(zhì)量充滿信心,如果沒(méi)有質(zhì)量做保證,壓縮流程必定是不可能的。我對(duì)長(zhǎng)七火箭在質(zhì)量效率方面的前景感到樂(lè)觀,目前火箭測(cè)發(fā)天數(shù)一直在減少,基本上進(jìn)場(chǎng)后27 天完成發(fā)射,后續(xù)有望進(jìn)一步壓縮至20 ~23 天。

▲ 轉(zhuǎn)運(yùn)中的長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭

▲ 程堂明與試驗(yàn)隊(duì)合影留念
1993 年,我從北京航空航天大學(xué)畢業(yè),來(lái)到一院總體設(shè)計(jì)部報(bào)到。那時(shí),我國(guó)載人航天工程剛立項(xiàng)。非常幸運(yùn)的是,上班之后,我先后參與了長(zhǎng)二F、長(zhǎng)五、長(zhǎng)七等火箭型號(hào)研制工作。這些在當(dāng)時(shí)看來(lái)很“冷門”的領(lǐng)域,如今卻成為了媒體廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)。現(xiàn)在,這三型火箭都成了空間站建造任務(wù)的主力,我也從一個(gè)跟著前輩學(xué)習(xí)鍛煉的年輕人,轉(zhuǎn)變成帶領(lǐng)新一代航天后輩成長(zhǎng)的領(lǐng)路者。
說(shuō)來(lái)有些遺憾,我干航天都快30年了,參與了那么多任務(wù),親眼觀看火箭發(fā)射的機(jī)會(huì)卻很少,因?yàn)槲倚枰谥笓]大廳工作,屏幕上顯示的全是視頻畫面和火箭飛行數(shù)據(jù)。這樣也好,我需要保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)和心情,直到屏幕切換到成功的“標(biāo)配”——喜氣洋洋的大紅屏,我才能松一口氣。所以,每次看到大紅屏,就是我最高興的時(shí)刻了。
2021 年9 月20 日,中秋節(jié)的前一天,長(zhǎng)七火箭成功發(fā)射天舟三號(hào)貨運(yùn)飛船。在傳統(tǒng)大紅屏過(guò)后,屏幕突然切換到了另外一個(gè)畫面——在藍(lán)紫色的星空背景上面,有兩句用行楷字體寫就的詞鋪陳開來(lái),我現(xiàn)在還記得:一輪秋影轉(zhuǎn)金波,天舟又將泊,乘風(fēng)好去,長(zhǎng)空萬(wàn)里,飛去會(huì)天和。
那一刻感覺(jué)太美妙了,以前我沒(méi)見過(guò)這種像彩蛋一樣的驚喜,特別應(yīng)情應(yīng)景,當(dāng)時(shí)真的很受觸動(dòng)。
算起來(lái),我陪火箭的時(shí)間比陪自己孩子的時(shí)間還要多。我看有人把火箭產(chǎn)品比喻成自己的孩子,其實(shí),我們對(duì)長(zhǎng)七火箭傾注的心血比給孩子的多多了。說(shuō)起來(lái),我們這些干航天的,有時(shí)確實(shí)比較愧對(duì)家人。但既然選擇了這份職業(yè),就得擔(dān)起那份責(zé)任,我這種付出是應(yīng)該的,而我的家人們都理解,他們也為我所從事的事業(yè)感到自豪。
每次距離點(diǎn)火4 小時(shí)左右,我總要到發(fā)射塔架從上到下走一遍,再看火箭一眼。我會(huì)默默地跟它說(shuō):“好好的,飛穩(wěn)點(diǎn)。”我覺(jué)得,它可以懂得我的意思,也沒(méi)有辜負(fù)過(guò)我的期望。
這些年,中國(guó)航天事業(yè)取得的成就越來(lái)越多,我發(fā)自內(nèi)心地感到振奮和欣喜。現(xiàn)在,我們已經(jīng)建成了“太空之家”,但是我和團(tuán)隊(duì)的使命依舊在線——未來(lái),長(zhǎng)七火箭每年將護(hù)送1 ~2 艘貨運(yùn)飛船升空,維持中國(guó)空間站的長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)。
我很幸運(yùn)地趕上了一個(gè)好的時(shí)代,星空浩瀚無(wú)比,探索永無(wú)止境。干航天需要情懷,這份情懷不是與生俱來(lái)的,而是你不斷奮斗之后的感悟。最后,我想對(duì)如今的航天青年說(shuō)幾句:航天的舞臺(tái)很大,可以展示你;航天的未來(lái)很遠(yuǎn),可以成就你。如果能把個(gè)人的夢(mèng)想和整個(gè)時(shí)代的發(fā)展結(jié)合起來(lái),一定是幸福的。希望你們無(wú)論選擇走什么樣的人生之路,都要謙虛謹(jǐn)慎,戒驕戒躁,越是成功,越要時(shí)刻保持敬畏之心。