中国的“胖五”——长征五号大推力运载火箭几天前成功首飞。这一飞,中国航天飞进了大火箭时代。和中国以往的火箭相比,“胖五”不仅块头大了,腰粗了,而且身体里面的技术含量也长了,比以往任何一个型号的长征火箭都要复杂。可以说,这是我们中国火箭的一次脱胎换骨式的升级换代。大火箭,设计难,制造也难,但是难不倒我们的航天人。
为长征五号焊接发动机双机机架,是马铁铮从事航天焊接工作16年来,干过的最得意的作品。马铁铮今年34岁,是中国航天科技集团一院下属的首都航天机械公司的一名焊工,2011年荣获“全国技术能手”称号。长征五号是目前中国研制的最大最先进的火箭,它的箭体直径达5米,相应的发动机机架的直径也达5米,这是目前中国制造的最大直径的火箭发动机机架。6年前,为长征五号焊接火箭发动机机架的重任落在了马铁铮所在的14车间高凤林班组,28岁的技术骨干马铁铮成为第一人选。
火箭发动机机架,向上要托举推进剂燃料贮箱巨大的重量,向下要连接着火箭发动机。火箭发射时,火箭发动机推力室产生的巨大推力要通过机架传导给火箭。长征五号火箭起飞质量重达800多吨,机架下面连接的2台氢氧发动机推力高达100吨,这么巨大的压力和推力,对于发动机机架的焊接质量是前所未有的考验。设计方提出了异常苛刻的焊接质量要求。
外行看热闹,内行看门道。火箭发动机机架被行家称为复杂空间结构焊接,是焊接师傅们最为头疼的部件之一。因为机架不仅结构复杂、空间狭小,而且管壁薄、材料可焊性差,在焊接过程中极易产生缺陷。一旦出现缺陷,就会前功尽弃。而长征五号火箭发动机机架的结构复杂程度、焊接强度,更是超过了以往任何一个型号的火箭。马铁铮仔细研究了长征五号火箭发动机机架设计图,他要完成的任务是要把上百个不同尺寸规格的零部件立体精确地焊接在一起,整个机架的几何平面度误差要控制在零点几毫米。但是只要有焊接,就会有变形,就可能产生几何平面度误差。如何严格控制焊接变形,成为摆在马铁铮面前最大的难题。马铁铮找来很多废弃的机架零部件反复组合试验,终于,他找到了解决问题办法,那就是按照最佳焊接顺序对称焊接。
找到了最佳焊接策略,还得有精确控制每一个焊点焊缝变形的技术绝活。发动机机架结构复杂,没法利用机器焊接,只能依靠人工焊接。为了掌握在长五机架异常复杂空间里必须要用的超难度焊接本领,正式焊接前马铁铮苦练了三个月。
经过两个多月废寝忘食的焊接,第一台长征五号火箭发动机机架终于在马铁铮手上诞生。
因为成功焊接长征五号火箭发动机机架,2012年,马铁铮荣获中国航天科技集团一院科技进步一等奖。除了长征五号火箭发动机机架,马铁铮还参与了长征五号火箭发动机喷管和推力室的焊接工作。马铁铮告诉记者,从事火箭焊接16年,从他手里送走的火箭已经一百多发,但刚刚发射成功的长征五号在他心目中分量是最重的,也是最引以为豪的。
以往长征火箭的零部件最多几万个,而长征五号使用的零部件多达十几万个。要把这么多的零部件拼成一枚完整的火箭,不出任何纰漏,难度可想而知,谁能领导团队、担当大任?几乎所有的火箭专家都不约而同想到了一个人——崔蕴,中国航天领域大名鼎鼎的火箭总装大师。
今年4月,崔蕴在长征五号火箭的总装车间,给徒弟们传授检漏仪的使用诀窍。长征五号火箭内部安装了几千个管道接头,每个接头必须用高灵敏的检漏仪检测气体密封效果。作为长征五号火箭的总装技术负责人,崔蕴要求手下工人必须用比设计标准高出半个数量级的标准来完成检漏。
崔蕴异常重视管道接头的密封问题,是因为他知道作为中国新一代运载火箭,长征五号火箭的设计可靠性超过了我国所有现役火箭。我国现役火箭设计可靠性最高的是0.97,而长征五号设计可靠性达到了0.98。要实现这个高可靠性,在总装的每一关环节必须追求每一个细节的尽善尽美。
崔蕴今年55岁,国家特级技师。干了30多年火箭总装工作,几乎中国所有型号的火箭,他都干过,拥有非常丰富的火箭总装经验,被大伙誉为火箭总装的全才。2014年,以他的名字命名成立了国家级技能大师工作室。长征五号火箭在天津新建成的新一代运载火箭生产基地进入总装阶段后,崔蕴被天津火箭公司聘为总装车间副主任,率领一群平均年龄只有26岁的年轻航天人开始总装这枚迄今为止中国技术含量最高最复杂的大火箭。
在总装现场,崔蕴对工作要求严、要求细,到了苛刻的程度。年轻的徒弟们几乎都挨过他的责骂。
在总装队伍里,崔蕴年龄最大,连着几个月,他一直和年轻的员工们加班加点熬夜工作。然而很少有人知道,崔蕴身体并不太好。1990年,因为参加火箭发射事故抢险,四分之三的肺被泄漏的推进剂烧蚀,后来又两次患脑血栓。在崔蕴的兜里,一直装着降压药,再难受,他也要坚持在总装现场。
今年8月,长征五号顺利总装完工,通过海运方式运往海南文昌发射场,途中要航行6昼夜,崔蕴不顾自己的身体状况,向领导提出亲自押运护送。
航天工程是一个大系统,从设计、研发、制造到发射,每一个环节都充满挑战。无论是负责总装全局的年长的崔蕴大师,还是负责关键部位焊接的年轻的马铁铮,航天人代代相传的都是“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”的航天精神,正是每一个航天人的“神通”和付出,成就了大火箭一飞冲天的“大神通”。
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