+ 本刊記者:賀鵬梓
長征三號是和龍樂豪的名字聯(lián)系在一起的。
作為中國大型主力火箭,長征三號及長征三號甲、乙、丙承擔著發(fā)射各種通信衛(wèi)星、地球靜止軌道氣象衛(wèi)星和北斗導航衛(wèi)星的重要任務。全世界只有五個能自主研制此類火箭的國家。作為研發(fā)團隊中的核心人物,龍樂豪是如何從一個農家子弟成長為長征三號甲系列火箭總設計師的呢?
早在少年時期,龍樂豪就立下了報國的志向。1938年,龍樂豪出生于一個農民家庭,在日寇橫行大肆搶掠中國百姓的戰(zhàn)亂中度過了少年時期。一次,為逃避日軍的掃蕩,年幼的龍樂豪藏在高粱桿垛里,逃過了一劫。
從那時起,龍樂豪的心里就產生了一個朦朧的念頭—保家衛(wèi)國,讓同胞不再受外敵欺凌。
用龍樂豪的話說,他是位“從小長在牛背上,從牛背上走下來”的火箭總設計師。小時候,他的大部分時間都用來幫家里做農活、放牛,在解放后,才有了讀書的機會。
戰(zhàn)亂時期的記憶,使龍樂豪很早就意識到,只有國防強大,國家才能安定,人民才能安康,并由此產生了深深的國防情結。
讀高中時,龍樂豪加入了中國共產黨。畢業(yè)后,被保送到上海交大。1956年,由于沿海地區(qū)有發(fā)生戰(zhàn)爭的危險,上海交大西遷到西安,也就是如今的西安交通大學。從此,龍樂豪踏上了國防之路。
1963年大學畢業(yè)的龍樂豪被分配到國防部五院。當時,中國正在實施“兩彈一星”工程。
據(jù)龍樂豪的回憶,當時他對星箭的概念還非常模糊,只看到過紙面上的圖形,沒有見過實物,更沒有參加過教學實習。只有1962年底,到沈陽某廠參觀防空導彈展示時,他才接觸到了導彈自動駕駛儀及導彈核心控制設備等。
當時的科研和生活條件都很艱苦,六七個青年科技工作者擠在人住一個套間,但他們卻樂在其中,通力合作、心無旁騖地從事著科研工作。即使是在禮拜天,也少有休息,基本上每天都要工作十幾個小時。為了一個共同的信念,他們忘我地工作著。
1969年,美國實現(xiàn)了“阿波羅”登月計劃,不由得讓龍樂豪感嘆于美國的科技實力。早在兩千年前,富于想象的中國人就創(chuàng)造嫦娥奔月的神話故事,但在近代登月科技上,美國卻毫無疑問地領先了一步。當時的中國并不具備登月能力,需要航天科技工作者從現(xiàn)實出發(fā)、從頭做起、踏踏實實邁出第一步。要成功登月,必須擁有大運載能力的運載火箭,而中國的航天科技還沒有發(fā)展到可以研制運載火箭的程度,必須先從研制最基礎的近程導彈做起,再一步步向前推進。嫦娥一號、嫦娥二號的成功登陸就是這樣一步步扎扎實實過來的。而龍樂豪是每一個成功過程中的見證者與伴隨者之一。
龍樂豪2011年曾在《航天報》發(fā)表文章《關于中國載人登月工程的發(fā)展戰(zhàn)略研討》。文中,龍樂豪就中國和美國的航天科技可以作了比較,認為今天的中國和美國40年前啟動阿波羅工程時相比,經濟實力和技術條件已有超越,如果中國人要實現(xiàn)戰(zhàn)略登月,技術問題已不再是障礙。
長征三號是當前中國第一型高軌道運載火箭,也是中國航天乃至國家科技實力的象征之一。龍樂豪從上世紀70年代開始,出任長征三號火箭的總體主任設計師。
運載火箭作為復雜的機電綜合體,其研制對所有國家來說都是高難度的工程。龍樂豪是如何把它從圖紙變成“飛天神器”的呢?
龍樂豪回憶,研制長征三號時,曾遇到過不少技術難題。最大的難題是研制低溫推進劑,這是研發(fā)高軌道運載火箭最基本、最基礎的工作。而當時國內技術積累很少,或者說基本空白。低溫推進劑用在火箭的第三級上,原料為液態(tài)氫氧。液態(tài)氫氧的沸點很低,液氧沸點約為零下182度,液氫的沸點為零下252度左右。為了防止液態(tài)氫氧結冰,儲箱里不能有空氣和氮氣等雜質。如果混入雜質將導致結凍,產生渣子,使儲箱爆炸。因此,只能用氫氣和氦氣置換或增壓。當時科研人員還沒有掌握氦氣的低溫物理性能,只能一點點摸索。因此,基礎研究工作難度很大。但龍樂豪帶著科研團隊,憑著一股不突破難關不罷休的精神,最終掌握了技術要領。
除了低溫燃料外,科研團隊還面臨著很多技術難題。譬如,發(fā)動機“次同步振動”問題,因為它會導致發(fā)動機爆炸,有很大的危險性,還有動力系統(tǒng)試車中的“縮火現(xiàn)象”等。經過科研隊伍的不斷摸索,最終一一攻克了這些技術難題。
經過多年努力,1984年1月,長征三號終于進入試飛階段。龍樂豪很想親臨現(xiàn)場,看著自己傾注了無數(shù)心血的火箭飛向天空。然而,作為一號指揮員,他必須堅守崗位。每當指揮發(fā)射完畢,他走出山洞時,火箭已經達到一個很高的位置,天氣晴朗時還能遠遠看到一個小黑點,有霧或陰雨天時就只能聽到半空中傳來的轟鳴聲。每次發(fā)射前,龍樂豪都會圍繞火箭轉一圈,向它告別。不過,他最終還是等到了親臨現(xiàn)場的機會,2012年3月,包括龍樂豪在內的火箭研發(fā)者被請到了觀禮臺上,目睹了火箭升空的壯麗場面。
龍樂豪曾為中國第一代洲際導彈研制過末速調節(jié)方案,至今仍在沿用。與國外的洲際導彈相比,這個火箭調速方案有自的獨特特點。
據(jù)龍樂豪介紹,末速調節(jié)的意義在于,發(fā)動機關機前推力很大,關機時不會立刻變?yōu)榱?,仍有燃料在燃燒,因此需要末速調節(jié)。具體的辦法是用一種小推力發(fā)動機,使發(fā)動機的燃燒速度逐漸減慢,以便達到關機的需要。具體到工程實現(xiàn),有液體小發(fā)動機等手段。這種手段在運載火箭和洲際導彈上是通用的,因此一般說來,一個國家能夠發(fā)射地球高軌道衛(wèi)星,那么它的戰(zhàn)略導彈也就呼之欲出了。
雖然末速調節(jié)的原理是相同的,但要結合每個國家的具體情況,盡可能的保證火箭的小巧玲瓏、簡單可靠。中國火箭調速方案的特色,就是小推力、長時間滑行,由于它的存在使長征二號的二級火箭起到了三級火箭的作用,顯示出了優(yōu)越的性能。
1996年向李鵬總理匯報
2010年龍樂豪在接受采訪時曾表示,中國與國外的差距,一是缺少大運載能力火箭,二是發(fā)射準備周期長。
2011年,中國的運載火箭發(fā)射頻率已經達到了一個較高的水平。但龍樂豪認為,目前運載能力的差距仍然存在。他希望在短時間內結束這種差距,據(jù)他預計在2015年前后、長征五號升空成功后,與國外的差距也將就隨之縮小。至于發(fā)射準備周期,已經由原來的40天左右縮短到20天之內,基本與國外接近。不過他也指出,俄羅斯和烏克蘭聯(lián)合研制的“天頂”號火箭發(fā)射準備周期只有3天,因此中國還需要再加快科研步伐。
談到中國的航天發(fā)射頻率,龍樂豪認為一年30次不多、20次不少,中國改革開放之前一年只發(fā)射一兩次,有的年份還不到一次,隨著技術的進步,發(fā)射頻率將越來越高。
在大運載能力火箭方面,龍樂豪指出,長征五號這種大型火箭研制難度非常大,火箭發(fā)動機經歷了多年的科研和改進,總共完成了四個階段的研制,也就是立項、方案、初樣、試驗階段,在地面累計進行了3萬多秒的試車后,已開始交付運載火箭地面動力系統(tǒng)試車用的發(fā)動機。
龍樂豪介紹說,長征五號的近地軌道運載能力可以達到25噸,可以滿足空間站的發(fā)射需要。中國的運載火箭研制歷程長達半個世紀,但仍存有不足,原因是沒有根本性的技術創(chuàng)新,也就是推進技術沒有根本創(chuàng)新。要想把人類送到月球甚至更遠的火星上去,必須用重型火箭,起飛重量不能小于3000噸級,運載能力大于100噸。以目前人類掌握化學推進技術還不能研制出一次發(fā)射直接將人類送入火星的超大運載能力的重型火箭。
龍樂豪認為,美國“戰(zhàn)神”系列火箭充分繼承利用了航天飛機的成熟技術,遺憾的是研制工作半途停滯。除經濟因素外,另一個原因是美國人不愿再將精力放在已經涉足過的登月火箭研制上。美國雖然取消了“戰(zhàn)神1”“戰(zhàn)神5”火箭研發(fā)工作,但還在研發(fā)SLS系統(tǒng),這是一種一次性使用的航天運輸系統(tǒng),火箭不太重,體積也不大,美國計劃第一步研發(fā)70噸左右運載能力的火箭,第二步研發(fā)130噸左右運載能力的火箭。
1960年代,航天科研的工作單位和性質要求高度保密。龍樂豪的母親解放前就去世了,家中只有老父親一個人。但他的父親很清楚他的工作的重要性,從不多問。
火箭科研是危險的事業(yè),很多人為此流血犧牲。龍樂豪也曾面對這樣的危險。長征三號發(fā)射前有準備一個程序,就是將火箭固定在地面,除不讓它起飛外,別的系統(tǒng)都工作,這叫動力系統(tǒng)試車。這是火箭升天前的重要步驟。第一次動力系統(tǒng)試車時,由于經驗不足,連接器處的液氫泄露?;鸺谌墐ο淅镅b有大約10噸左右的液氧、液氫,這無異于一個巨大的炸彈,一旦出現(xiàn)問題,周圍幾千米內的生命都會受到威脅。龍樂豪等近距離接觸的人面臨的危險,是不言而喻的。但他將生命安全置之度外,帶隊沖鋒在第一線,經過一系列繁瑣的整修工作,最終排除了危險。當時,龍樂豪的妻子也在現(xiàn)場,兩人面對著同樣的危險,卻彼此心照不宣?;蛟S,這就是航天人的精神,而正是在這種不畏危險報效國家的精神成就了龍樂豪無悔的一生。
胡錦濤主席曾指出:偉大的精神推動偉大的事業(yè)。而正是在航天精神的鼓舞和塑造下,像龍樂豪這樣的航天人創(chuàng)造了一個又一個奇跡。
龍樂豪(1938.7.4-),導彈火箭專家,1938年7月出生于湖北省漢陽縣一個貧農家庭。在華中師大附中完成中學學業(yè)。1963年畢業(yè)于上海交通大學自動控制專業(yè),同年分配到國防部第五研究院第一總體設計部工作。歷任技術員、工程組長、總體室主任、長征三號火箭總體主任設計師;1984年任總體設計部主任,1986年與1989年先后兼任長征三號甲火箭副總設計師與總設計師;1991年任中國運載火箭技術研究院副院長,兼任長征三號甲、乙、丙火箭總設計師與總指揮。