陳　新

2008年12月5日15時(shí)05分，一枚探空火箭在甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功升空，沒人想到這枚火箭是由15名在校本科大學(xué)生自行設(shè)計(jì)的，而且這枚火箭所使用的固液混和發(fā)動(dòng)機(jī)還填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)火箭發(fā)射的一項(xiàng)技術(shù)空白!

2008年12月5日15時(shí)05分，在被廣袤沙漠環(huán)抱之中的甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，在藍(lán)天白云的映襯之下，隨著“轟”的一聲巨響，一枚白色火箭帶著長(zhǎng)長(zhǎng)的火焰成功地按照預(yù)定的軌道射向藍(lán)天。繼而，發(fā)射基地幾個(gè)稚氣未脫的年輕人和酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心的官兵們發(fā)出了歡呼。

有誰(shuí)知道，這枚火箭是由北京航空航天大學(xué)15個(gè)本科生花費(fèi)1年時(shí)間獨(dú)立研制完成的；又有誰(shuí)知道研制這枚探空火箭背后許多鮮為人知的故事？

在校本科生要造真的探空火箭

2006年12月中旬的一天上午，北京航空航天大學(xué)宇航學(xué)院副院長(zhǎng)蔡國(guó)飆教授剛剛講完一節(jié)課，在課間休息之時(shí)，飛行器動(dòng)力工程(航天工程)專業(yè)2003級(jí)的李君海與鄧代英走到他的面前，想對(duì)他說(shuō)什么，卻欲言又止。

“有什么事你們說(shuō)吧?！彼χf(shuō)。

“我們覺得在這三年多時(shí)間內(nèi)學(xué)到了不少關(guān)于航天飛行器制造的理論知識(shí)，現(xiàn)在臨近畢業(yè)，學(xué)習(xí)任務(wù)要輕松一些，我們又是保送研究生，沒有考研的壓力，我們想做點(diǎn)實(shí)事，將所學(xué)的理論運(yùn)用到實(shí)際工作中去……”李君海躊躇滿志地說(shuō)。

聽了李君海的話之后，蔡國(guó)飆教授頓了頓說(shuō)：“你們有這個(gè)理想，很好，我支持你們！要不，你們也像同門師兄朱浩和饒大林那樣造一枚火箭吧？”

造火箭？李君海與鄧代英愣住了。2006年11月1日，甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了三枚小型探空火箭，這三枚火箭就是由北京航空航天大學(xué)飛行器動(dòng)力工程專業(yè)的朱浩和饒大林等14名本科在校學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)的，這三枚火箭被命名為“北航1號(hào)”?！氨焙?號(hào)”的成功升空，開創(chuàng)了中國(guó)在校本科學(xué)生自行設(shè)計(jì)，并成功發(fā)射探空火箭的先河。自同門師兄成功制造火箭之后，他們便成了師弟師妹們心中的偶像，有多少師弟師妹們也躍躍欲試。因而對(duì)李君海和鄧代英來(lái)說(shuō)，這個(gè)想法他們不是沒產(chǎn)生過(guò)，可他們也聽朱浩和饒大林說(shuō)過(guò)，造火箭所用的理論知識(shí)，他們的教科書上根本沒有，即便是有也僅是青蜓點(diǎn)水。

“我們……我們能行嗎？”李君海和鄧代英囁嚅地問(wèn)蔡國(guó)飆道。

“你們能行的。只是火箭由幾大部分組成，僅憑你們二人要設(shè)計(jì)一個(gè)火箭是比較難的，必須有一個(gè)團(tuán)隊(duì)才行！同時(shí)，要造火箭也得花一大筆經(jīng)費(fèi)呢!”蔡國(guó)飆若有所思地說(shuō)?？蠢罹Ｅc鄧代英神情黯然，蔡國(guó)飆又說(shuō)，他會(huì)在宇航學(xué)院的院委會(huì)上將這事提出來(lái)研究，希望學(xué)院能解決經(jīng)費(fèi)問(wèn)題。

兩天后，蔡國(guó)飆給李君海打來(lái)電話說(shuō)，學(xué)院支持他們的“火箭計(jì)劃”。

很快，“北航2號(hào)”學(xué)生探空火箭項(xiàng)目正式立項(xiàng)，李君海被宇航學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)確定為項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)聯(lián)絡(luò)參與人員以及協(xié)調(diào)各部門的工作。學(xué)校在除了為學(xué)生提供必備場(chǎng)地、經(jīng)費(fèi)外，還特別成立了一個(gè)由蔡國(guó)飆、張國(guó)舟、張玉珠、馬樹微等11名老師組成的指導(dǎo)小組，其中包括3名老教授。

立項(xiàng)之后，身為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的李君海便開始物色從事這個(gè)項(xiàng)目研究的人選。

火箭的設(shè)計(jì)與制造主要分成火箭動(dòng)力設(shè)計(jì)、火箭航天探測(cè)控制設(shè)計(jì)以及火箭總體設(shè)計(jì)。于是，李君海請(qǐng)了與自己同是2003級(jí)飛行器動(dòng)力工程（航天工程）專業(yè)保送的研究生吳俊峰、鄧代英、史剛、袁宇、李茂、何勇攀、張乾鵬、李玉平等同學(xué)，和他一起從事動(dòng)力設(shè)計(jì)；又請(qǐng)了2003級(jí)探測(cè)制導(dǎo)與控制技術(shù)專業(yè)保送的研究生唐振宇、王虹玥、凌源等同學(xué)從事控制設(shè)計(jì)；還請(qǐng)了2003級(jí)飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)的保養(yǎng)研究生羅欽欽、葉振信、黃穎治進(jìn)行火箭的總體設(shè)計(jì)工作。另外，曾經(jīng)參加過(guò)“北航1號(hào)”火箭研制工程的朱浩、楊勇也加入了此次“北航2號(hào)”火箭的研制團(tuán)隊(duì)。

雖然這15個(gè)本科生未想到自己會(huì)參與到設(shè)計(jì)火箭的團(tuán)隊(duì)中來(lái)，但是每個(gè)人的心情幾乎都是一樣的激動(dòng)，既感到肩上任務(wù)的艱巨，又躍躍欲試信心百倍，堅(jiān)信憑自己的努力一定能成功！

吃盡苦頭誓要填補(bǔ)技術(shù)空白

有了火箭的執(zhí)行任務(wù)，他們便開始具體地分工了——入選的隊(duì)員按照火箭的組成部分被劃分到火箭總體、動(dòng)力系統(tǒng)、點(diǎn)火控制系統(tǒng)、分離回收系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和地面發(fā)射系統(tǒng)6個(gè)不同部分。

雖然李君海、鄧代英他們15人斗志昂揚(yáng)，可設(shè)計(jì)火箭這樣的高難度飛行器的復(fù)雜性卻無(wú)法預(yù)料。當(dāng)他們開始了這項(xiàng)莊嚴(yán)而神圣的任務(wù)之后才發(fā)現(xiàn)，自己平常所學(xué)的跟航天飛行器有關(guān)的理論知識(shí)和實(shí)際操作原來(lái)有著相當(dāng)?shù)牟罹啵绕涫撬麄儧Q定采用固液混和發(fā)動(dòng)機(jī)這項(xiàng)火箭推進(jìn)支柱，難度更是可想而知。

固液混和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)目前只有美國(guó)才掌握，在我國(guó)屬于技術(shù)空白。

接下這項(xiàng)艱苦的任務(wù)后，鄧代英馬上與另兩位同學(xué)一道查閱相關(guān)的固液發(fā)動(dòng)機(jī)的資料。雖然固液發(fā)動(dòng)機(jī)已有理論研究，但因國(guó)內(nèi)尚無(wú)成功的先例，沒有可供借鑒的數(shù)據(jù)，一切都得從零開始。比如當(dāng)時(shí)系統(tǒng)管路里使用的是什么接頭、要用什么樣的管子，里面有什么樣的部件，應(yīng)該有什么樣的順序，都不知道。僅僅是這個(gè)從書本認(rèn)識(shí)向工程認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)變的過(guò)程，就花了3、4個(gè)月的時(shí)間。之后就是一再反復(fù)地設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)，再設(shè)計(jì)，再實(shí)驗(yàn)，僅發(fā)動(dòng)機(jī)上一個(gè)關(guān)鍵的小部件——汽蝕文式管的實(shí)驗(yàn)就反復(fù)做了上千次。到2008年五一節(jié)時(shí)，這個(gè)部件才最終實(shí)驗(yàn)成功。

控制組的唐振宇、王虹玥、凌源、楊勇在研究設(shè)計(jì)時(shí)也遇到了難題：因?yàn)樗麄冊(cè)诳刂婆c監(jiān)測(cè)方面所用的電子元件與集成塊都是在常溫、常壓下使用的，雖然能正常工作，但這種設(shè)計(jì)如果運(yùn)用到火箭中去，火箭在升空的過(guò)程中，溫度與重力加速度都大大地改變了，所以，他們所設(shè)計(jì)的很多控制方案在地面實(shí)驗(yàn)時(shí)尚能保證可靠性，一旦置于火箭升空的環(huán)境中去做此實(shí)驗(yàn)時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)可靠性一下子就改變了。他們?yōu)榇祟H傷腦筋。

在驗(yàn)證抗震性方面，因?yàn)檎也坏降胤津?yàn)證自己所設(shè)計(jì)的儀器是否達(dá)到抗震要求，有一次，楊勇索性將他們?cè)O(shè)計(jì)的一個(gè)儀器從教學(xué)樓新主樓的7樓上往樓下扔，這樣驗(yàn)證后如果發(fā)現(xiàn)這個(gè)設(shè)計(jì)所使用的電子元件沒有損壞，他們才敢進(jìn)行下一步設(shè)計(jì)。

還有絕熱層厚度的設(shè)計(jì)方法——太薄了要燒壞外殼，太厚了則又要增加火箭的重量。

為了減少失誤，加快研制進(jìn)程，李君海在搞科研的同時(shí)還充分發(fā)揮了自己的管理才能：將過(guò)去的實(shí)驗(yàn)室操作方式轉(zhuǎn)變?yōu)楣こ滩僮鞣绞?，每個(gè)人都確立崗位，每個(gè)操作人都要他人督崗，每一樣工作都要簽字擔(dān)責(zé)。這一套嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髂Ｊ讲贾孟氯ズ?，研究進(jìn)程嚴(yán)密正規(guī)了許多。并最終在1年多以后，完成了整個(gè)火箭的設(shè)計(jì)與制造工作。

千錘百煉造火箭一飛沖天

然而，任何一項(xiàng)科學(xué)上的成功都不是輕而易舉的。2008年6月6日，他們進(jìn)行了第一次地面點(diǎn)火試驗(yàn)。當(dāng)他們緊張地看著控制屏，希望火箭發(fā)動(dòng)機(jī)能夠正常點(diǎn)火時(shí)，火箭卻沒有發(fā)射成功——固液發(fā)動(dòng)機(jī)出了問(wèn)題。同學(xué)們大多是獨(dú)生子女，從小到大成長(zhǎng)得一帆風(fēng)順，當(dāng)這個(gè)失敗的實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)情地出現(xiàn)在他們眼前之時(shí)，他們個(gè)個(gè)都像霜打的茄子一樣蔫了?？蒲薪M中唯一的女孩、來(lái)自天津的王虹玥甚至輕輕哭出了聲。

12月5日下午3時(shí)05分，這群懷揣夢(mèng)想的年輕人又聚集在甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心。陽(yáng)光沐浴下，一枚3.42米長(zhǎng)的白色火箭靜立在一座綠色火箭發(fā)射架上，直指長(zhǎng)空，蓄勢(shì)待發(fā)。

“發(fā)射準(zhǔn)備，人員撤離！”發(fā)射場(chǎng)上數(shù)十位官兵嚴(yán)陣以待，李君海、王虹玥和蔡國(guó)飆教授應(yīng)聲進(jìn)入地下掩體，急切地注視著電腦控制系統(tǒng)和屏幕上“北航2號(hào)”探空火箭的圖像。此刻，200米之外發(fā)射指揮中心大廳指揮監(jiān)視系統(tǒng)的所有顯示屏都切換成了火箭發(fā)射架、控制數(shù)據(jù)和氣象指數(shù)畫面。

“3，2，1，點(diǎn)火！”隨著一聲令下，負(fù)責(zé)控制設(shè)計(jì)的王虹玥從容地按下電子點(diǎn)火器按鈕。

就在這一刻，全長(zhǎng)3.42米的“北航2號(hào)”探空火箭尾部瞬時(shí)噴出耀眼的火焰，箭體也以迅雷不及掩耳之勢(shì)從發(fā)射架上呼嘯而出，在藍(lán)色天幕上劃出一道白煙，直刺萬(wàn)米高空。

“發(fā)射成功！”酒泉發(fā)射中心指揮人員即刻宣布。

此刻，發(fā)射指揮大樓3層的觀測(cè)平臺(tái)上，指揮中心的工作人員與部隊(duì)官兵、北京航空航天大學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)和師生頓時(shí)歡呼一片，尤其是參與研制的李君海、鄧代英等到現(xiàn)場(chǎng)的11名同學(xué)，更是激動(dòng)得相互擁抱?！俺晒α?，終于成功了!”他們用吶喊、跳躍、擁抱、哭泣、大笑表達(dá)他們當(dāng)時(shí)復(fù)雜的心情。

20秒后，監(jiān)控屏幕上顯示火箭分離成功，他們沖出了控制室。見搜索車已經(jīng)向火箭的回收地開去，有人提議去看看落地返回的火箭實(shí)物，所有的老師和學(xué)生在戈壁灘上向2公里外的目標(biāo)物跑去，高度興奮使他們?cè)缫淹鼌s了已經(jīng)幾日幾夜沒有睡一個(gè)好覺。

當(dāng)火箭成功地升空且圓滿地完成升空任務(wù)時(shí)，同學(xué)們一起唱起了由該校學(xué)生、曾經(jīng)參與設(shè)計(jì)“北航1號(hào)”探空火箭的薛松柏所創(chuàng)作的一首名叫《我是航天人》的歌曲：“你是航天人，我也是航天人，一條漫長(zhǎng)的路，顆顆赤誠(chéng)的心。只有航天人，最了解航天人，腳下的路越長(zhǎng)，心中的愛越深……”

雖然由15名在校本科學(xué)生所設(shè)計(jì)的“北航2號(hào)”不是最新的，也不是最難的，但是“北航2號(hào)”卻值得“炫耀”：他們研制出我國(guó)第一枚以固液混合發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的探空火箭，填補(bǔ)了火箭發(fā)動(dòng)機(jī)方面的一項(xiàng)技術(shù)空白！

照片說(shuō)明：一、參與“北航2號(hào)”火箭設(shè)計(jì)的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人李君海(右)和鄧代英同學(xué)。

二、“北航2號(hào)”火箭發(fā)射成功后同學(xué)們與指導(dǎo)老師蔡國(guó)飆(前排左四)合影(右一為鄧代英)。

四、“北航2號(hào)”總裝完成時(shí)的雄姿。

五、“北航2號(hào)”火箭設(shè)計(jì)的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人李君海近影。

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