王永志:放飞神舟

来源:北京日报 时间:2017-08-09
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王永志出席国庆60周年大阅兵活动,在天安门城楼上。

2005年12月,王永志夫妇探望钱学森院士。

神舟五号发射成功,载人航天事迹报告团受到上海人民热烈欢迎。

王永志在神舟三号转运现场。

■他说,干航天这一行,一辈子都提心吊胆。

■他说,我这辈子只干了三件事,研制导弹、送卫星上天、送中国人进入太空。

■他感到最幸运的是:这辈子参与主持研制的6种新型火箭首发无一败绩。

■他最激动的是:用中国的飞船把中国人送上太空。

■他说,这辈子其实只想说一句话:能参与国家和民族几件大事是我的荣耀。

■他,就是中国载人航天工程首任总设计师王永志。

■王永志简介

王永志,辽宁省昌图县人。1932年11月17日出生。1952年考入清华大学航空系飞机设计专业。1955年前往莫斯科航空学院留学,攻读飞机设计和导弹设计专业,1961年毕业。俄罗斯宇航科学院外籍院士、国际宇航科学院院士、中国工程院院士。曾担任中国运载火箭技术研究院院长,领导和主持过6种新型火箭的研制。1985年,获国家科学技术进步特等奖。1992年,担任中国载人航天工程总设计师。

2004年2月,中国载人航天工程项目获得国家科技进步特等奖,他排名第一。同年同月,他还获得了2003年度国家最高科学技术奖。2005年1月,中央军委授予王永志“载人航天功勋科学家”荣誉称号。同年3月3日,中央军委向王永志颁发了一级英模奖章和证书。

1.钱学森说:“就按他说的办!”

1961年,王永志从苏联留学回国,正是中国的火箭航天事业上马之时,他被分配到中国运载火箭技术研究院总体设计部工作。

王永志说:“刚参加工作的十几年里,组织安排我参加了我国中近程、中程和洲际导弹的研制工作。我有幸在钱学森、任新民、屠守锷等老一辈著名专家的领导和悉心指导下工作,他们的言传身教,使我学到了很多东西。”

1964年6月29日,中国第一枚中近程导弹发射成功,标志着中国运载火箭取得了关键性的突破。当时担任总设计师的钱学森激动地说,如果说过去我们还是小学生的话,现在至少是中学生了。正是在这次发射中,王永志引起了钱学森的注意。

那是1964年6月底,王永志第一次走进大漠戈壁的导弹发射场,执行发射我国自行设计制造的第一枚中近程导弹任务。当时的戈壁滩骄阳似火,天气特别炎热。试验发射时,导弹射程不够,打不到预定目标。专家们想着怎样给导弹肚子里再多添加点燃料,可无奈导弹的贮箱有限,再也“喂”不进去了。正当大家绞尽脑汁一筹莫展时,一个高个子年轻人站起来说:“导弹发射时环境温度高,燃料密度就会变小,发动机的节流特性也要随之变化。我认为,要是把导弹内的燃料泄出600公斤,这枚导弹将能命中目标。”

大家惊异的目光一下子聚焦到这个年轻的、在场军衔级别最低的中尉脸上。专家们几乎不敢相信自己的耳朵。有人不客气地说:“本来导弹内的燃料就不够射程,你还要往外泄燃料?”这个年轻人被晾在了一边。这个年轻人就是王永志。

初生牛犊不怕虎,王永志眼看导弹无法发射,情急之下,想起了坐镇发射场的技术总指挥钱学森,壮着胆子敲开了钱学森的房门。

当时,钱学森还不太熟悉这个突然站在面前的年轻人,很客气地请他坐下,让他慢慢说。王永志汇报了自己对导弹内燃料的分析计算结果,提出了自己的解决方案。钱学森一边认真听,一边紧皱着眉头思考着,并不时向他提出问题。王永志充满自信的回答让钱学森的脸上露出了笑容:“行,我看这个办法可行。”

钱学森让秘书马上把火箭的总设计师找来,指着王永志对总设计师说:“这个年轻人的意见对,就按他说的办!”

果然,火箭泄出一些推进剂后,射程却变远了,连打三发火箭,发发命中目标。

这种逆向思维法让钱学森记住了王永志,王永志的聪明才智得到了钱学森的赏识。在钱老的推荐下,王永志也有了更多的施展才华的机会。

2.研制中国第一枚大推力捆绑火箭,他一个月体重减轻11斤

1986年,被称作世界航天史上的黑色灾难年。一系列航天事故让世界火箭发射市场几乎瘫痪。卫星的制造商们想起了一年前曾被他们冷遇的中国火箭。一家美国卫星公司意欲与中国合作发射“澳星”。

王永志等人以此为契机,向航天部提出,以“长征二号”火箭为基础,研制大推力捆绑火箭,使火箭近地轨道的运载能力由原来的2.5吨提高到9.2吨,可以承揽用航天飞机发射的大型卫星,从而将中国的运载火箭推向国际市场。

1988年12月14日,国务院召开会议,支持大推力捆绑火箭上马。用“长二捆”火箭发射“澳星”的方案最终得到了“准生证”。

这时离美国卫星公司要求的“长二捆”的成功试验飞行期限仅剩短短的18个月。合同书上白纸黑字明明白白地写着:1990年6月30日前,捆绑火箭必须竖立在发射平台上。否则,取消合同,罚款100万美元。

按照常规,这样大推力的捆绑火箭研制任务怎么也得四五年时间才能完成。这是一副空前沉重的担子,一头是研制火箭需要的几亿元贷款,一头是全新的技术加紧迫的研制周期。

“机遇和风险并存,困难与希望同在。”王永志作为中国运载火箭技术研究院的一院之长,当务之急就是让新型捆绑火箭精彩亮相在发射平台上。

王永志向全院发出号召,带领全体研制人员闯过重重难关。18个月里,王永志和每一个参试人员都处于高度紧张和兴奋的状态,仅为捆绑火箭设计出来的图纸就有44万张,设计人员平均一人一天要画17张图。每一个工作现场都是昼夜不停地连轴转。

18个月后,捆绑火箭巍然竖立在西昌航天城的发射平台上。可王永志却吃不下、睡不着,走进饭堂一闻到肉味就反胃,顿顿只能吃清一色的主食和咸菜,只好把饭端回宿舍吃,不到一个月,体重下降了11斤。他的心里承受着巨大的压力,夜以继日围着捆绑火箭转,处理着各种技术难题。

当时,火箭在发射场出现了推进剂泄漏有人中毒的紧急情况,王永志果断采取措施,排除了危险。

1990年7月16日,大推力捆绑火箭直刺云霄,首发告捷,运载能力达到9.2吨,比长征二号火箭的运载能力几乎翻了近两番。

王永志的心里也好像甩掉了几百吨的负重,顿时轻松愉快起来。几个小时后,他迈着矫健的步伐走进了饭堂,红烧牛肉的香味扑鼻而来,他端起大碗狼吞虎咽,好像这辈子第一次品尝到牛肉的香味。

18个月研制出新型号的大推力捆绑火箭,美国人开始不相信地摇头,中国航天人以事实让美国人信服了。

大推力捆绑火箭的成功为发射飞船奠定了运载火箭的基础。1999年11月,神舟一号飞船发射在即。此时,已肩负中国载人航天工程总设计师重担的王永志“王大总”,站在发射场坪上,眯着眼睛瞧着昂首挺立的新型运载火箭头顶飞船,垂直运输,笑着对我说:“多好看啊!这种捆绑火箭的‘肖像权’应该属于谁呢?”

王永志带领运载火箭研究院的科技人员历尽艰难,终于使中国火箭改变了“一根棍”的形象。捆绑火箭的研制成功使中国火箭技术跨上了一个新的台阶。

3.中国特色飞船不做动物实验,一定会对航天员的生命负责

中国载人航天工程是迄今为止我国航天史上规模最大、系统最复杂、技术难度最高的工程项目。

1992年9月21日,中央政治局常委在听取论证组对载人航天工程技术经济可行性论证汇报后,做出决定,要像当年抓“两弹一星”一样抓载人航天工程。要坚持不懈地、锲而不舍地把载人航天搞上去。

1992年11月,王永志正好60岁,他被中央专委任命为中国载人航天工程的总设计师。花甲之年能在技术上领军,实现中华民族的飞天梦想,令王永志无比振奋。

中国载人航天工程的总体设计给王永志带来的首要问题是,怎么给中国飞船定位?是按照苏联及美国人所走过的路从头走起,还是瞄准当时的先进水平跨越赶超?

王永志力主直接采用由轨道舱、返回舱和推进舱组成的三舱方案。王永志说:“我们的载人飞船一起步,就比美苏晚了三四十年,但我们要横空出世,一起步就赶超到位。”

确保航天员生命安全,是载人航天与其他航天活动的根本区别。王永志曾对七大系统的总设计师们说,第一艘飞船的乘员,应该是我们这些总设计师。我们什么时候敢坐飞船了,才能让航天员去坐。

王永志把确保航天员安全,作为载人航天工程的首要难点和核心技术工作,在航天员安全性设计的各个环节,他要求各系统采取比世界其他载人航天器更周全、更完善的安全措施。

在研制方法上,王永志认为国外大量载人航天飞行已经证明,人类是可以适应超重和失重环境的,只要我们的火箭和飞船符合设计要求,航天员的生命安全是有保障的。

王永志决定在无人飞行试验中,不做大动物实验,研制能够比动物更真实模拟人类代谢规律的“拟人代谢装置”,考核飞船的载人环境,这样做使中国飞船跨越了大动物实验阶段,从无人飞行试验直接跨入载人航天飞行。

中国打了四艘无人飞船,没有上过一只猴子,没有进行大动物实验。

有人曾担心地问王永志:“美苏飞船都是先做动物试验,你怎么一下子就要把人弄上去啦?”

王永志说:“我们对上猴子的办法也进行过分析。中国最聪明、最好训练的猴子是云南的。训练猴子就要搞动物饲养房、动物训练室。一算账,建一个猕猴饲养房就得三千万。其实猴子也不是很好训练的。飞船升空,有过载,有噪声,猴子要受惊,害怕,不吃不喝怎么办?我们的飞船按设计可以在太空自主飞行七昼夜,如果猴子七天七夜不吃不喝,下来它就死了,这究竟是飞船的问题,还是猴子自身的问题?很难说得清楚。反倒会给航天员增加思想负担,有顾虑不敢上了。另外,用猴子也不能完全模拟出人的生理代谢条件来,因为猴子的最大代谢能力只有人的六分之一,对氧的消耗很慢。我们的飞船额定设计承载三名乘员,如果要模拟出三个人的生存条件,那就得用18只猴子,返回舱内也装不下呀!”

王总的话把我逗笑了,“是呀,这么多美猴王如果塞进飞船里,没有花果山,只有大闹太空舱了。”

王永志说:“其实,我们的办法更科学,不会有风险。如果不创造性地前进,中国什么时候才能赶上40年的差距!”

2002年3月,中国发射了第三艘无人飞船,里面有一个能模拟人一样吸入氧气、排出二氧化碳的装置,经过太空旅行后,数据显示,中国飞船完全可以达到3人飞行7天的供氧要求。另外,还提供了其它生理数据。

航天员返回阶段是载人航天飞行的关键环节,也是航天员罹难最多的环节。

载人飞船的回收对于着陆场的条件有着严格的要求。各国对航天员返回的着陆场都极为重视。王永志考虑最多的是,要让中国的航天员平安降落在祖国的怀抱。

1993年2月初,王永志和赵起增将军率队开始对着陆场区进行地面详细勘察,先后在所有理论上适宜作着陆场的地方,组织了7次大规模实地勘察,历时101天,包括空中直升机勘察17架次,陆地勘察车辆行程23500公里,勘察面积18万多平方公里。

最初经空中勘测选在了河南驻马店地区的黄泛区。勘察过程中,王永志在车上看着窗外人多、树多、房子多,他的浓眉紧皱到一起。仔细一了解,那片黄泛区人口密度仍然很大。王永志认为,飞船试验初期决不能降落在那里,一是不安全,二是太扰民。载人航天既然是生命工程,就要以保证人民的生命安全为前提,再说对航天员也不安全。他提出:“要考虑重新设计飞船轨道倾角。到北边的内蒙古大草原去。”

最终,主着陆场选在内蒙古四子王旗阿木古郎地区,这里地势平坦、开阔,人烟稀少,平均每平方公里只有7.9人,其他条件也符合主着陆场要求,对保障航天员安全返回较为有利。

其实,当王永志提出改址方案时,原方案已经过中央批准。本着对国家负责,对载人航天工程负责,王永志考虑再三,专门向中央专委汇报了更改飞船着陆场的方案。

实践证明王永志建议主着陆场改址是正确的。

自1999年7月着陆场站部队首次进驻内蒙古四子王旗,迄今为止,在这人烟稀少的地方出色完成了11次“神舟”飞船的回收任务。

4.敢于拍板、从不懈怠的大总师

“三垂”模式是获得国家科技进步一等奖的发射工艺流程新模式。在酒泉发射场,我亲眼目睹了火箭、飞船整体垂直组装、垂直测试、垂直运输的“三垂”模式。

这种“三垂”模式不仅在当时,就是在当前也属国际领先。它在诸多方面突破原有的技术状态,为中国以后的火箭测试发射开创了一条新路。

可刚开始提出发射场“三垂”方案时,众说纷纭,难以统一意见。各系统自有高见,便都去找王大总师各抒己见。

王永志在认真听取各方面的意见后,认为对新模式的不同见解是正常的,等大家的意见一致再干就晚了。“家”有千口,总师一人。问题到总师这儿就是要拍板决策,风险总得有人承担。他同中国载人航天工程首任副总指挥沈荣骏商议后,果断决策,“三垂”模式变成现实。从神舟一号到神舟十一号飞船顺利升空,以及海南文昌发射场的长征七号、长征五号新型火箭,都采用了“三垂”模式,这种先进的测试发射方式凸显优势,从未有过闪失。

质量,是载人航天事业的生命。

王永志称赞中国载人航天有一个强有力的指挥系统,会同设计师系统一起严把质量关。当然真正做到这一点并不容易。神舟三号飞船运到发射场只有4天,就发现有一个穿舱插座的某个点不通,拆下这个插座解剖检查后发现,插座设计存在根本性的缺陷,是批次性问题。尽管飞船设计时每个信号都采用了双点双线的冗余措施,但是很难保证类似问题不再发生。

于是,两位工程副总指挥、飞船总设计师和王永志一起来到了生产厂,进行调查研究,认真按照“不带问题出厂、不带疑点上天”的要求,要他们重新设计、生产出符合要求的产品并全部更换。

这个决心可不好下呀!飞船上一共使用了77个插座,共有1500多个点,如果全部更换,飞船的发射至少要推迟3个多月。为此,指挥部专门向中央作了汇报,得到了中央的批准。这件事极大地震动和教育了全体研制队伍,真正树立起载人航天确保安全的意识。

从2003年10月15日,杨利伟驾驶神舟五号顺利升空,至今,中国已经有8位男航天员和2位女航天员遨游太空,并全部安全返回祖国。

王永志经常向外人谈的感受是:干航天这一行,高技术、高风险,责任重大,总是提心吊胆,从来不敢掉以轻心。每项工作完成以后,都要反复检查、回想,是不是还有什么问题,折腾多少遍才放心。生怕出现什么差错或出现意想不到的问题,一丝疏忽造成事故。生怕辜负了全国人民的期盼。这种巨大的压力使他拼命工作,从不懈怠。

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