在高保密、高科技、高風險和大規(guī)模、大協(xié)作集于一身的航天領(lǐng)域,自主創(chuàng)新只能從零起步。中國載人航天工程從批準實施至今13年,實現(xiàn)了六次發(fā)射六次成功返回,“神五”、“神六”載人航天都獲全勝。如此高的成功率,令國際同行矚目。
中國航天人在13年的拼搏攻關(guān)中,在技術(shù)創(chuàng)新、工程創(chuàng)新、管理創(chuàng)新等領(lǐng)域取得了出色的成就,鑄就了寶貴的載人航天精神——特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗、特別能攻關(guān)、特別能奉獻。發(fā)揚這種精神,就沒有什么重負能壓垮中國航天人自主創(chuàng)新的決心,沒有什么困難能阻擋他們進軍太空的步伐。深入學習、大力弘揚載人航天精神,其他各領(lǐng)域的自主創(chuàng)新也將出現(xiàn)新的局面。
引子:“我是中國培養(yǎng)的”，飛船“也是土生土長的”
2004年3月,應(yīng)日本電氣通信學會邀請,神舟六號飛船副總設(shè)計師楊宏到東京工業(yè)大學作有關(guān)神舟五號飛船主題演講。楊宏用英文演講了1個多小時,日方卻認為楊宏英語說得那么流利,肯定在國外學習過。此話弦外有音,聯(lián)想到外國有輿論不相信“神五”是地地道道的中國造,楊宏斬釘截鐵地說:“我是中國培養(yǎng)的,我的母校就是西安電子科技大學!飛船也是我們自己造的,也是土生土長的!”
這個小插曲,可以幫助我們感受“神六”自主創(chuàng)新之偉大,盡管我們不了解航天技術(shù)之艱深。
航天事業(yè)是浪漫的,它載負著人類飛天的夢想。航天事業(yè)是高遠的,它肩負著人類生存與發(fā)展的需要。
航天事業(yè)是尖端而壯觀的,它是綜合國力的集中體現(xiàn),需要一二十個領(lǐng)域高新技術(shù)的支撐,其中多是核心技術(shù)。
航天事業(yè)是高風險的,載人航天史上慘痛的教訓太多了。一些失敗原因令人絕想不到:法國阿里亞娜火箭發(fā)射失敗,半年后發(fā)布其原因:因為發(fā)動機里數(shù)萬個接頭中有一個長了半毫米;而美國挑戰(zhàn)者號航天飛機失事,也僅僅緣于一個小小的密封圈失效。
由此,航天事業(yè)也是苛刻的,要求材料、產(chǎn)品必須零缺陷。
我國航天史上也有多事之秋,但我國飛船保持著六次飛行成功的記錄,這無疑是個輝煌的成就。
特別是我國航天事業(yè)從零起步,其艱難程度就更難描述,也許對其中的艱辛某些外國人更清楚,以致外國有輿論妄猜“神五”抄襲了國外技術(shù)。
如今,中國作為世界第三空間技術(shù)強國的地位已被世人承認,歐盟也曾專門召開歐中航天會議明確這一點。
“神五”之后,“神六”又續(xù)寫新的輝煌,實現(xiàn)了187項改進。
“神六”載人航天的成功建立在前五次自主創(chuàng)新基礎(chǔ)之上,所以本文多次把目光投向最初的起點。
礙于商業(yè)秘密,有關(guān)采訪難以深入進行,只能追尋創(chuàng)造成功的精彩片段,探求提高自主創(chuàng)新成功率的奧秘。
啟示一:從零起步,白手起家,需要初生牛犢不怕虎的銳氣
萬事開頭難。長征二號F運載火箭的研制尤其如此。
在我國現(xiàn)有的運載火箭中,長二F運載火箭的技術(shù)含量最高,可靠性、安全性要求最高,研制難度最大。研制者們經(jīng)歷了無數(shù)個嘔心瀝血的日日夜夜。
他們東奔西跑查資料,常常加班到深夜。但能查到的資料多是一些公開的大路貨。有一些可做參考的資料,又因各國所用的技術(shù)、參數(shù)以及技術(shù)實現(xiàn)途徑不同,沒法用。
他們專門出國考察,希望引進圖紙、學到一點技術(shù)、找到合作伙伴,但失望而歸:對方索價過高,僅柵格翼,開口就要上千萬美元。
柵格翼是長二F火箭的技術(shù)攻關(guān)重點之一,是逃逸系統(tǒng)的重要部件。中國人僅從圖片上見過柵格翼外形。沒有圖紙和技術(shù),合作的路走不通。有的部件研制之初簡直不知從何下手。一連串的挫折和困難沒有難住他們。
憑著研究摸索,他們寫出了長二F運載火箭的初步可行性方案論證報告,憑著有限的資料,邊學邊干,自學成才。
長二F運載火箭終于誕生了!
載人飛船的研制也是如此。當時,總體部大多是剛分來的大學生,誰也不懂飛船。
在總設(shè)計師的指導(dǎo)下,這些滿懷報國之心的年輕人到衛(wèi)星系統(tǒng)拜師、請教,鉆研國外飛船資料,經(jīng)過艱難的創(chuàng)業(yè)之路,終于摸索研制出了中國的飛船。
在載人航天的自主創(chuàng)新中,所有的核心技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù),無不是從零起步,幾乎都經(jīng)過了這樣四步曲:查資料,沒有現(xiàn)成的;談合作,被索要高價;下定決心,自學成才;鍥而不舍,攻克難關(guān)。
他們的經(jīng)驗表明:自主創(chuàng)新從零起步時,首先需要樹立信心,滿懷激情,敢于成功,敢于創(chuàng)造奇跡。
啟示二:迎難而上,戰(zhàn)勝自我,是自主創(chuàng)新永遠的主旋律
翻開我國載人航天史,不少難關(guān)的攻克并非在充裕的時間下,倒是在時間緊、任務(wù)重的非常時刻。
“長二捆”火箭的研制就是一例。怎樣把“長二捆”身上的4個助推器牢固捆綁,在發(fā)射過程中又能可靠地將助推器與火箭徹底分離，是時任火箭總體設(shè)計部總體室結(jié)構(gòu)組副組長劉竹生的任務(wù)。那還是在1990年夏天,要求他在沒有成型產(chǎn)品、沒有成功先例的情況下,18個月內(nèi)拿出全新的“長二捆”。
難,難在18個月的期限。
難,難在當時我國火工品研制水平不盡如人意,而火工品又是分離的主角:要在助推器與火箭分離時將兩者的連接件炸開。
為了這一“綁”一“松”,劉竹生食不甘味,夜不能寐,心里直冒火,牙床子上急起了大包。
為了這一“綁”一“松”,劉竹生曾在靈感突發(fā)后,半夜三更去擂響同事的門,黑燈瞎火直奔辦公室,在資料堆得像小山的辦公桌上,連夜勾畫藍圖。
最終,劉竹生成功地拿出了捆綁分離技術(shù)方案。他攻克的助推捆綁分離技術(shù),使我國進入了世界捆綁運載火箭的先進行列,為提高我國火箭的運載能力和實現(xiàn)載人航天奠定了基礎(chǔ)。劉竹生由此成為我國運載火箭捆綁分離技術(shù)的開拓者。
這是一件突如其來的變故:2000年12月31日,當正在準備新世紀中國航天第一飛——10天后發(fā)射神舟二號飛船之時,長征二號F火箭被一個意想不到的誤動作“撞了一下腰”。
只給了4天修復(fù)時間。但按平時工作進度計算,4天是不可能的:修復(fù)時必須把火箭逃逸塔和船罩組合體分解,修復(fù)后還要進行全面的檢查和測試。
當征詢劉竹生意見時,他毫不猶豫地回答:“可以按新計劃發(fā)射。”時任總指揮的黃春平事后說:“平時我膽子大,想不到這次,劉總比我的膽子還大。”
劉竹生和同事們白天在現(xiàn)場指揮處理工作,晚上組織討論研究、確定技術(shù)方案、組織編寫和審查評審報告。夜深了,他還要驅(qū)車前往現(xiàn)場,年過六旬的他,在11層工作臺間跑上跑下,對火箭與平臺的間隙反復(fù)測量、計算。
經(jīng)過4天夜以繼日的工作,奇跡出現(xiàn)了——完成了一份50余頁的《碰撞后火箭受損結(jié)果分析及處理措施》報告,火箭重展芳容,按時聳立在發(fā)射塔架旁。
2001年1月10日,長二F火箭成功地完成發(fā)射神舟二號飛船的使命。爭氣的“神箭”沒有出現(xiàn)一丁點兒故障,接連把神舟三號、四號飛船穩(wěn)穩(wěn)地托舉到太空。
非常時刻的成功攻關(guān)給人啟示頗多:非常時刻下的科技攻關(guān)尚能成功,常規(guī)條件下的科技攻關(guān)似乎更應(yīng)充滿信心;堅持自主創(chuàng)新,最難的,也許不是如何解決攻關(guān)課題,而是破除框框,戰(zhàn)勝自己。
此次神舟六號實現(xiàn)兩人多天飛行,要解決諸多新問題。比如:衣食住行,吃喝拉撒,冷凝水的收集,進出軌道艙安全等。
關(guān)閉艙門后能否保證密封是人命關(guān)天的大事情。神舟六號飛船兩名航天員除在起飛和返回過程中在返回艙,衣食住行要進入軌道艙。從返回艙進入軌道艙,要開關(guān)艙門。這個艙門可以說是生死之門:俄羅斯聯(lián)盟號飛船第一次搭載三名航天員上天時,就出現(xiàn)了返回過程的泄露,導(dǎo)致了一場悲劇。
為了保證飛行萬無一失,張柏楠帶領(lǐng)有關(guān)技術(shù)人員做了上千次試驗,又對航天員進行了萬無一失的培訓。
神舟五號出廠前,發(fā)現(xiàn)座椅緩沖器對航天員從頭部沿脊椎到骨盆有一定的沖擊力。
這是神舟五號飛船就要進入發(fā)射場的重要關(guān)頭!為確保航天員的安全,飛船系統(tǒng)負責人毅然決定:用新型緩沖器替代原來型號。
張柏楠帶領(lǐng)科研人員將研制流程由1年壓縮到半年,不行,再壓縮到兩個月,不知用了多少個不眠之夜,也不知經(jīng)過多少次的試驗驗證,一個具有世界先進水平的安全保險完善的緩沖器在他們手中誕生了。
“一切為載人,全力保成功”,這是在飛船隊伍中叫得最響的一句話。為了載人,為了成功,飛船新總設(shè)計師張柏楠和他的同志們實踐了自己的誓言。
臨戰(zhàn)換將是兵家大忌,臨戰(zhàn)攻關(guān),其風險也可想而知。勇于承諾成功、勇于背水一戰(zhàn),中國航天人的勇氣令人敬佩,由此取得的成功令人深思。不懼風險,勇于挑戰(zhàn)自我、迎難而上——也許,這正是進行自主創(chuàng)新所需的基本素質(zhì)。
啟示三:挫折算什么,輸?shù)闷鸩拍苴A得起
走出失敗的心理障礙,說來容易,做起來難。而這又是自主創(chuàng)新中常常面對的問題。逃逸塔的研制為我們樹立了典范。
在長二F火箭頂端有一個類似避雷針的尖塔狀裝置,這是由我國自主研制的載人航天逃逸救生系統(tǒng)——逃逸塔。在火箭發(fā)射中,它肩負著雙重使命:萬一發(fā)生危及航天員生命安全時,逃逸塔確保宇航員瞬間逃生、安全返回;在發(fā)射順利時,逃逸塔點火脫離箭體讓飛船得以繼續(xù)飛行。
逃逸塔是我國載人航天三大技術(shù)難關(guān)之一,整個逃逸系統(tǒng)動力裝置包括4個型號10臺發(fā)動機。原來也曾考慮從國外成套引進逃逸系統(tǒng),但是,外方不僅漫天要價,出售的也僅是這項技術(shù)的皮毛。中國航天人毅然從零起步,自主創(chuàng)新。
要攻關(guān),就會有風險。1995年4月19日是個黑色的日子。這一天,逃逸系統(tǒng)動力裝置中最大、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、研制最難的主逃逸發(fā)動機,首次熱試車點火后不到1秒鐘,超過3000℃的高燃速火焰瞬間將四個前置噴管的彎管全部燒穿,四射的火焰將整個試車臺燒成了一片火海。
試車的慘狀讓在場的許多人驚呆了。為了這個形狀怪異像“四爪魚”的大家伙,僅機加工人就付出了整整一年的艱辛和汗水。而此時,距總體要求結(jié)束的時間還不到半年!
在最酷熱的季節(jié),航天動力技術(shù)研究院毅然打響了“百日攻關(guān)”大戰(zhàn)。這是100多個嘔心瀝血的日日夜夜。技術(shù)人員和工人師傅遴選了成百種材料和配方,做了上千次試驗,測試了上萬個數(shù)據(jù)。
年近六旬的發(fā)動機總設(shè)計師陳立學整天泡在攻關(guān)一線,腰椎間盤舊病復(fù)發(fā),常常疼得大汗淋漓,連腰都直不起來。3個多月過去,他花白的頭發(fā)幾乎全白。主任設(shè)計師劉霓生組織設(shè)計人員,摸索優(yōu)化發(fā)動機結(jié)構(gòu)設(shè)計,幾乎沒有睡過一個囫圇覺。43所主管工藝師王慶利當時已身懷六甲,她忍著實驗室強烈的溶劑氣味引起的嚴重妊娠反應(yīng),和大家一齊吃住在車間。她的父親,發(fā)動機總指揮王士寶看在眼里,卻也只是隔三差五地偷偷塞些蘋果給女兒以補充維生素。
不知道經(jīng)過多少個沒日沒夜的艱難鏖戰(zhàn),新的絕熱材料和成型工藝找到了。
在4個月后的8月31日,試車取得圓滿成功。此時,距總體要求的時間節(jié)點還有1個多月。航天動力技術(shù)研究院職工憑借智慧和勇氣創(chuàng)造出了達到國際領(lǐng)先水平的逃逸救生方式。
失敗前用了至少一年的攻關(guān)時間,失敗后,僅百天攻關(guān)就取得成功。這不僅是頑強拼搏的成果,也是科學吸取失敗教訓的成果。他們的勇氣可嘉,他們的榜樣告訴我們:在自主創(chuàng)新中,挫折是難免的,失敗不可怕,關(guān)鍵在于“敗不餒”,敢于正視失敗、吸取教訓,才能跨越失敗,迎來成功。
啟示四:嚴格管理,一絲不茍,筑起自主創(chuàng)新的質(zhì)量長城
究竟怎樣才算嚴謹細致、一絲不茍？中國航天人在這份答卷上拿到了最高分。
航天推進技術(shù)研究院以液體火箭發(fā)動機研制而知名。13年來,他們先后為神舟一號到六號飛船發(fā)射研制出了優(yōu)質(zhì)可靠的火箭發(fā)動機。
長征二號F運載火箭上有大小13臺發(fā)動機。在神舟五號基礎(chǔ)上,該院11所又解決了30多項技術(shù)問題。
長二F火箭發(fā)動機共有7萬條焊縫,在該院7103廠的焊縫質(zhì)量檔案表上,每一條焊縫的情況寫得清清楚楚,一目了然。對于長二F火箭發(fā)動機所用的數(shù)百項原材料,他們從訂貨、采購、入廠復(fù)驗、保管、下料到出庫,環(huán)環(huán)不漏,實現(xiàn)了全過程受控。長二F火箭的13臺大小發(fā)動機由數(shù)萬個零件組成,個個零件保質(zhì)保量。
將每一個裝配環(huán)節(jié)精確到“日”,裝配進度精確到“時”�？傃b車間進度在精益求精中加快�？傃b火箭發(fā)動機需要20-24天,而這次只給了18天。時間緊,任務(wù)重,質(zhì)量要求高。他們按時保質(zhì)保量地完成了總裝任務(wù),做到無質(zhì)量隱患,無人為差錯,無狀態(tài)錯誤,無錯漏裝、錯漏檢。
在時間緊、資料少、難度大的情況下,該院165所發(fā)起了提高發(fā)動機熱試車質(zhì)量攻堅戰(zhàn)。兩年多來,該所一室主任、試車指揮員李偉民帶領(lǐng)一室廣大職工,遠離西安,遠離親人,奔赴300公里以外的秦嶺深山,一年中至少有200多天奮戰(zhàn)在試車現(xiàn)場。面對一輪又一輪的壓力和挑戰(zhàn),李偉民經(jīng)常食不甘味,做夢還在念叨著:打開B1,關(guān)閉A1……
該所測量中心主任趙萬明和他的同事們完成了成千上萬個數(shù)據(jù)的測量和處理。趙萬明說:發(fā)動機上的一百多個測量參數(shù)個個要保證,測量系統(tǒng)的每個環(huán)節(jié)個個要可靠運行。配合試車連續(xù)拼搏,他們度過了多少個秦嶺寒冷的夜晚,就是為了測準測全!
正是憑借著這種頑強拼搏的精神、一絲不茍的工作作風,165所進行的各種大小液體火箭發(fā)動機的試驗萬無一失,創(chuàng)造并保持了試驗成功率100%、主要參數(shù)獲得率100%、提供試驗用產(chǎn)品合格率100%的驕人戰(zhàn)績。
而在航天動力技術(shù)研究院,院長周為民處理質(zhì)量事故毫不留情面是出了名的。他常說:務(wù)必常存“戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢、如履薄冰、如臨深淵”的心態(tài);百年大計,質(zhì)量為基;“我們是救人的,人命關(guān)天啊,同志們�！薄俺隽速|(zhì)量問題,唯你是問!”“出現(xiàn)低水平重復(fù)性質(zhì)量事故者視同下崗!”
一次,一位為產(chǎn)品傾盡心血的老師傅,在檢查一批螺栓時,居然出現(xiàn)了漏檢事故。周為民揮淚斬馬謖,嚴肅處理了這位老師傅,并在全系統(tǒng)復(fù)查了上千道工序的質(zhì)量控制規(guī)程和元器件。事后,周為民找到那位老師傅講明其中利害,老師傅老淚縱橫地說:“我知道,我們現(xiàn)在的任何一個小小的失誤,將來都有可能是對航天員甚至整個載人航天工程的犯罪啊!”
在該院,人們說,只要一提“載人航天”,真是字字千鈞!全員“如履薄冰”的憂患意識,全過程嚴密控制的防范措施,確保了逃逸系統(tǒng)發(fā)動機不帶任何疑點出廠、“零缺陷”交付總裝環(huán)節(jié),實現(xiàn)了產(chǎn)品交付合格率100%,飛行試驗成功率100%的質(zhì)量目標。
也許因為航天是個高風險的事業(yè),“如履薄冰、如臨深淵”成了航天隊伍中的流行語。老師傅老淚縱橫的回答表明,一絲不茍的作風在航天隊伍中已經(jīng)深入人心。聯(lián)想到法國阿里亞娜火箭發(fā)射失敗,僅僅是因為發(fā)動機里數(shù)萬個接頭中有一個長了半毫米,誰又能不說,我們的發(fā)動機之所以實現(xiàn)合格率100%,一絲不茍是一個重要因素。
因為高風險,所以一絲不茍,所以成功。那么,在非高風險行業(yè)進行自主創(chuàng)新時,如果其他環(huán)節(jié)都做得很好,卻仍然不能成功,就不妨從一絲不茍上找找漏洞,也許就能發(fā)現(xiàn)原因!
啟示五:小處不小,精益求精,“細節(jié)決定成敗”
進行飛船著陸沖擊試驗,誰想到還會對泥土質(zhì)量、水分干濕較真？為了航天員的安全,這是真的。
張柏楠帶領(lǐng)攻關(guān)組精心設(shè)置了十幾種緩沖發(fā)動機不點火的試驗條件,分析試驗飛船在各種不同的返回著陸狀態(tài)下,會對航天員身體造成多大沖擊與傷害。
為了得到的數(shù)據(jù)更真實、準確,他們精心鋪就一塊籃球場大小的特殊土地“著陸試驗床”。飛船按計劃在內(nèi)蒙古中部地區(qū)著陸回收,試驗用土就按照內(nèi)蒙古大草原當?shù)赝临|(zhì)的有關(guān)參數(shù),照“方”配“土”,“配方土”經(jīng)過多次分層碾壓,達到四五米厚,做成一塊土質(zhì)軟度與飛船返回艙真實落點一致的理想”試驗床“。
著陸沖擊試驗開始后,攻關(guān)組通過不同水平速度、不同垂直速度、不同姿態(tài),進行多種組合試驗,以此掌握返回艙著陸沖擊的相關(guān)數(shù)據(jù)。
一度北京雨水特別多,這塊“試驗田”里的水分增加了。為保證“試驗田”質(zhì)量,他們將幾噸重的配方土重新挖起來,支起鐵板生上火,愣是“一鍋一鍋”地將這些寶貝土翻炒了一遍,直到達標為止。再次鋪好土后,他們細心地為“試驗田”蓋上了遮雨的塑料布,為試驗做好最充分的準備。后來,又給“試驗田”建起塑料大棚,安裝可移動滑軌。
為降低著陸時航天員受到的沖擊過載,張柏楠帶領(lǐng)攻關(guān)小組根據(jù)試驗的數(shù)據(jù)分別對幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行了改進,采取了針對性的措施。
在北京郊區(qū)試驗場這塊用大鍋炒出的特殊試驗床上,攻關(guān)小組先后進行了55次試驗,獲取了大量試驗數(shù)據(jù),檢驗了緩沖系統(tǒng)在航天員著陸時的緩沖能力,并進行了有效的技術(shù)革新。
支“鍋”炒土引人深思。不炒土,也許沒事,但如果有了事,就是人命關(guān)天的大事。堅持自主創(chuàng)新,難在關(guān)鍵技術(shù)、核心技術(shù)的攻關(guān)上。但是,有時微不足道的細節(jié)也難免造成失敗�！吧窳背晒Φ膯⑹局�,在細節(jié)上精益求精也不可忽視。
啟示六:技工師傅,妙手回春,一線操作是創(chuàng)新成功最后的關(guān)節(jié)點
把圖紙變成產(chǎn)品,要靠大批一線技工師傅。
進行自主創(chuàng)新,在生產(chǎn)操作時也難免需要打破常規(guī),這要靠一線技工師傅發(fā)揮積極性。有時,僅有高超的技能還不夠,還需要他們有良好的心理素質(zhì)和責任感。載人航天的科技攻關(guān)實踐,顯示了這一點。
在液體發(fā)動機研制試驗中,一次試車時,要在口徑極小的波形管內(nèi)貼上六個應(yīng)變片,眼睛看不見,只能憑手感完成,航天推進技術(shù)研究院的王興平和趙延蹲在平臺上,用了整整一上午,硬是憑借豐富的經(jīng)驗和超人的耐心,高質(zhì)量地完成了任務(wù),可當他們站起身時,卻一陣頭暈?zāi)垦?差點摔倒。
在逃逸塔動力裝置研制中,固體發(fā)動機高燃速推進劑裝藥是一項危險性極高的工作,其中一種逃逸發(fā)動機在裝藥時需采用從未用過的插芯技術(shù),危險性更大,操作中稍有不慎,就會引起摩擦起火甚至爆炸,后果不堪設(shè)想。
第一次插芯時,工作現(xiàn)場的空氣幾乎凝結(jié)了,每個人的心都提到了嗓子眼兒,手心里都捏著一把汗,有的青工更是無法控制緊張的情緒。7416廠三車間插芯組老組長田新華和副組長面對危險,主動請纓說:“他們都還年輕,我們來!”他們堅持諾大的工房內(nèi)只留下自己。那一刻,他們毫無顧忌地面對死神,把生的希望留給了別人。
這些可敬的技工師傅們,是自主創(chuàng)新隊伍中的中堅力量,他們?yōu)椤吧窳背晒ψ鞒隽瞬蝗莸凸赖呢暙I。
【來源：光明日報；作者：呂賢如】
