自1984年4月8日起,“长征三号”火箭已将中国的五颗同步通信卫星成功地送入距地面三万六千公里的赤道上空。
中国的火箭,发射中国自己的卫星,可以说是轻车熟路,几乎百发百中,但是当“长征三号”火箭一旦要发射美国的卫星时,问题便复杂了。
众所周知,中国的航天技术在此之前,一直处于封闭的状态。而封闭造成的结果是:中国不了解外国的卫星、火箭设计的内幕,外国也同样不知道中国的卫星、火箭设计的细节。
因此,当中美双方第一次进行技术谈判时,美国人才知道,中国“长征三号”火箭与卫星的接口,原来并不是按国际标准设计的;而中国人也才明白,国外的火箭与卫星的接口,原来都是按统一的国际标准设计的。
“长征三号”火箭的另一位副总设计师范士合,便是这次中方卫星与火箭接口的技术谈判首席代表。
范总一米八的个子,典型的东北大汉。他高中毕业就进了沈阳军工学校,后考入北京工业学院。1956年毕业后,一直从事火箭研制工作。
范总年轻时,是位出色的运动员,他偏爱长跑,也是一个帅气的篮球中锋。当然,他最喜欢的,还是花样溜冰。大学时,每年寒假,他都要回老家吉林溜冰。长白山的冬天,气温低达零下三四十摄氏度。范总说,迎着雪风溜冰,不仅可以强壮体魄,还能锻炼同大自然搏斗的勇气。
如今的范总,身体不行了,如同中国多数知识分子一样,个人的身体与国家的事业,总是向着相反的趋势发展:两年前,他做了一次大手术——胃被切除了五分之三。
为了尽快完成中美的技术协调,范总带着中药,亲赴美国谈判。
谈判期间,他每天早上7点就去休斯公司。中午无法休息,更不可能有小灶,而他的胃已被切除五分之三,所以只有啃面包,喝白开水。
我第一次采访范总,是1990年4月的一天晚上。地点是在西昌发射场的一间简易房里。这间简易房是范总在发射场的临时办公室。
我一进门便发现,范总的办公桌上除了一大堆文件资料,还放着一堆中药冲剂。他说他每天除了要服三包中药冲剂,还必须打上两针。他和我说上一会儿话,便站起来,在房间里来回走动几步;走动时,总是习惯用左手托着自己唯恐要掉下来的胃;而当他向我讲述起中美技术协调的内幕时,一直喘着沉重的气息:
“长征三号”火箭今天能在发射场与美国的卫星进行联试,说来是相当不容易的。技术的谈判和协调工作开始非常难,外国卫星到底对我们有什么要求不知道,保密界限如何确定也不明白。后来授权于我们总师,让我们根据具体情况,觉得可以讲,自己就讲。
有的公司开始同我们谈时,常用一种救世主的口气谈话,说什么我们是来帮助你们打进国际市场的。有的公司还说,如果你们有什么不懂的技术问题,可以向我们咨询。甚至有的公司一上来,就摆出几十个问题让我们回答,还让我们先介绍一下技术人员的素质情况。我们采取的始终是不卑不亢的态度。当然,对个别狂妄傲慢的外商,有时也给予必要的回敬。
但美国休斯公司对中国的“长征三号”火箭和万源公司的技术人员是信任的,只不过中国过去一直是用自己的火箭发射自己的卫星,星箭之间的联结和分离都按自己的一套办法设计,而不是按国际标准设计。因此,当中国代表团去美国进行技术谈判时,休斯公司就提出,中国必须重新按国际标准设计过渡锥和包带。
过渡锥和包带,是火箭与卫星联结和分离时两个非常重要的部件。如果这两个部件不能按国际标准设计、生产出来,那中国的火箭与美国的卫星就无法进行对接和分离,发射“亚星”的事也就无从谈起。所以,中方的刘素云和曹丽君两位设计师当场就表示:放心,中国可以按国际标准重新设计!
刘素云和曹丽君,两位都是万源公司的女专家。
刘素云的特点是足智多谋,细心谨慎;曹丽君的特点是艺高胆大,能说会道。在那次谈判中,一个温柔似棉球,一个泼辣像钢炮,两人配合密切,善于抓住问题的实质和要害,给美国人留下了深刻的印象。
回国后,刘素云负责过渡锥的结构设计,并负责具体的图纸设计;曹丽君负责过渡锥的总装设计。两人仅用了半个月时间,便设计出了中国第一个国际标准的星箭过渡锥。
据说,一位美国专家后来知道过渡锥的设计者是两位女将时,禁不住感叹道:“中国搞火箭的专家,不光男人厉害,怎么连女人也都这么厉害?”
1989年8月12日,航空航天部一院副院长余龙淮和范总带领中国技术代表团,前往美国进行火箭和卫星的第一次技术协调。
8月14日,中美专家在美国洛杉矶乡村俱乐部刚一见面,便各自摊开了事先准备好的有关火箭、卫星的图纸资料和技术指标。
由于此前火箭和卫星分别研制于东西方两个不同的国家,各自的技术指标就必然存在着差异。现在,要用中国的火箭发射美国的卫星,二者就必须事先进行对接和分离试验。而这种试验要求:中国的火箭和美国的卫星,既要做到完全粘合一起,又要保证发射时能够干净利落地分离出去。换句话说,美国的卫星和中国的火箭在任何一个细小的环节上,都必须做到天衣无缝,完全吻合。
这样一来,本来就认真的美国专家便更认真了。他们拿着中国火箭的技术指标,一一对照,细细计算,唯恐漏掉哪怕丝毫的问题。
这天,刚检查不到半小时,一位美国专家突然瞪大了眼睛,说:“喏,你们过渡锥的尺寸有问题!”
中国专家急忙仔细核对。果然,过渡锥上的某一个部件与美方卫星上的尺寸相差七毫米;接着又发现,包带、卫星整流罩等若干技术指标,均与美方卫星上的技术指标存在偏差。
“怎么回事?我们事前约定好的,现在怎么会出现偏差?”中国专家从数据堆里抬起头来,将疑问的目光投向美国专家。
一位美国专家歉意地笑了笑,说:“抱歉,我们的卫星最近有了一点新的改动。”
中国专家相互看了看,不再说话了。
有什么办法?既然要发射人家的卫星,就得委曲求全,甚至在有的问题上,有时候还得受制于人;再说,美方从自身的角度考虑,改动卫星的某些技术参数,也不能说完全无理。
“看来,这次星箭对接的试验,是无法进行了。”一位美国专家摊了摊手说。
“不,可以进行。”中方一位技术负责人说,“我们先在这里想个办法,让这个过渡锥先进行对接试验,回国后,我们再生产一个新的过渡锥!”
“那就先试试看吧。”美国专家很不抱希望地说了一句。
中国专家们回到宿舍,立即关起门来,很快讨论出一个改进方案,然后通宵达旦地干了起来。
两周后,一个改进后的过渡锥便重新出现在了美国专家的面前。
中国的过渡锥和包带与美国的卫星很快进行了对接与分离试验。试验结果,除包带还存在一点小问题外,其他方面完全成功。
休斯公司一位负责人高兴得当场握着中国专家的手说:“这是美国和中国在空间技术上具有历史意义的第一次结合!”
两天后的一个晚上,在美国驻华大使馆一间客厅里,美国驻华大使馆的工作人员围在一台电视机前,兴趣十足地观看着这次中美星箭试验的录像。他们一边看,一边对中国的火箭说三道四,评头论足。当看到美国的卫星与中国的火箭对接、分离成功时,所有人员一起站了起来,报以长时间热烈的掌声。
后来,美国驻华大使馆的空军少校兰国思先生对我说:“中国火箭与美国的卫星第一次接合试验,就取得如此大的成功,这是我事先没有想到的。”
1989年10月,中美双方在北京举行了第二次技术协调。
1989年12月,中美双方又在美国洛杉矶举行了第三次技术协调。
在此次协调中,中国的火箭与美国的卫星再次进行了对接与分离试验。试验结束后,休斯公司技术负责人在评审会上激动地宣布:“这次试验完全成功!非常成功!”
而且,美方当场决定,这次试验用的星箭过渡锥,就在西昌正式发射时使用,中国可不再做新的过渡锥。
但事情到此,并未结束。
范总说:
美方提出的另一个重要问题,就是关于卫星的起旋问题。中国过去发射的二十多颗卫星,全都是在火箭与卫星分离之后,卫星自动起旋的。就是说,卫星飞行的方向,是靠卫星起旋后自己确定的。但美国的这颗卫星,却要靠火箭起旋来确定卫星飞行的方向。因此,美方提出,卫星必须在与火箭分离之前一秒钟先起旋,而且每分钟还必须保持五至七转,否则卫星无法准确入轨。由于美国和法国的火箭上都安有一个回转盘结构装置,所以它可以做到这一点。但由于中国火箭的设计结构已经决定,不允许再装一个类似美国那样的装置。这就逼着我们必须重新采取一个新的方案。而要改动我们原有的设计方案,难度相当大。
后来,经总师们反复研究讨论,决定采用第三级火箭和卫星同时旋转后,再让卫星和火箭分离的方案。这个方案在国际上是无先例的,在全世界的火箭家族中,只有中国的“长征三号”火箭使用了这个方案。
这个方案提出后,休斯公司认为在理论上是可行的,但强调这未经实践检验。特别是国际保险公司说,如果不先拿出试验结果数据来,他们就不敢保险。于是休斯公司提出,必须在中国国内的发射中,先做一次试验。
本来,像这样的方案,对我们来说是有把握的,但你要在技术上让人信得过,没有试验数据是不行的,特别是保险公司要承担经济风险。所以,在今年2月初我国第五颗通信卫星发射时,我们专门对此做了试验。结果证明,方案完全可行,满足了对方提出的要求。当我们把经遥测判读后得到的试验数据交给休斯公司和国际保险公司后,才得到完全同意。
另外,美方还提出了许多技术上的要求,比如,要求卫星在同火箭分离前和分离过程中,表面污染的尘埃每平方米不能超过二毫克,为此我们改动了爆炸螺栓;另外还要求卫星在起飞前要有空调设备,为此我们在发射架的卫星平台上增设了一套空调净化设备;等等。
在中美星箭技术协调过程中,中国方面做了相当艰巨的工作,光硬件的改动就有二十余处。为了保证有足够的运载能力,中方还决定在火箭原起飞推力二百八十吨的基础上,一级发动机再增加四点八吨的推力!
发动机被称为火箭的“心脏”。当时,一级发动机已经装配完毕,要再对“心脏”进行改动,难度极大,但上海新新机器厂接到任务后,对关键部件气蚀管进行技术攻关,经三百多次艰苦试验,终于获得成功,使一级火箭的推力提高了四点八吨,并用局部可靠、高精度的小试验代替了发动机热试车,一举为国家节约了两百多万元!
而中国的火箭与美国的卫星在空中如何配合兼容的问题,涉及成千上万的数据需要计算和五大系统的软件分析。中方几经努力,最后将五大软件计算结果寄给了美国。这个计算结果本来原计划要在会上讨论的,休斯公司看了后,却在会上宣布:“我们双方的计算结果完全吻合,用不着再讨论了。”
当然,公正地说,在这次星箭技术协调中,美国方面也是做了相当大的努力的。因为东方和西方,中国与美国,多年来各自都在不同的历史轨道上运行,其文化积淀、思维方式和科技体系完全不同;并且,各自都有独特的经验与成功的诀窍。二者只有两相情愿,情投意合,方能达成默契,比翼双飞。
譬如,美国和法国设计的火箭,其发射纬度与中国火箭的发射纬度完全不同,所以卫星入轨的角度也就不同。美国为了用中国的“长征三号”火箭发射,也更改了卫星上的远地点发动机;而远地点发动机一旦更改,就意味着许多软件系统都需要重新分析与计算。像卫星与火箭相互间受力的影响问题,不仅中方要计算,美方也要进行计算。
1990年1月23日,中国与亚洲卫星公司正式签订发射合同后,美国休斯公司的技术专家们更是夜以继日,加班加点。经过近一个月的拼命努力,终于在1990年2月9日将最后改定的卫星准确重量和远地点高度通知了中方:美国卫星的远点高度,由原来的三万五千七百八十六公里上升到三万六千八百九十七点九公里,提高了一千一百一十一点九公里。
而美方卫星重量和远地点高度的重新确定,意味着中国火箭的飞行软件也必须改动。也就是说,中方两个月来精心计算生成的火箭飞行软件,必须全部重做一遍。唯其如此,方能满足美方卫星远地点发动机的推力。
范总说:
当时,我们的技术人员都已到达西昌卫星发射基地,正忙于发射前其他各方面的工作。要完成这项任务,不仅时间紧迫,而且难度也相当大。因为火箭要将卫星准确地送入预定的轨道,主要靠的是火箭上控制系统的精确指挥。而箭载计算机是火箭控制系统的大脑,火箭飞行过程中的拐弯、关机、俯仰、滚动等各种动作,都是靠飞行软件来实现的。所以说,火箭飞行软件的生成是一项非常复杂的系统工程。
美国方面那么晚给出最后数据,是由当时的客观原因造成的,绝不是有意拖延。他们拼命抢时间,也为的是尽快把数据给我们。中方非常理解美方的困难,同意他们在2月9号前给出最后数据。
为了保证美方的这一新要求,万源公司总体设计部和控制系统计划单位,以及上海华东计算机研究所、上海新华厂控制系统负责人、西昌卫星中心计算机软件技术人员等,共同采取了现场办公和接力赛的方式,突击完成了这项任务。
当时的基本过程是这样的:2月9号接到美方准确数据后,北京马上进行了弹道计算,同时控制系统也进行修正系数的计算,然后于2月23号将弹道数据计算结果由北京传至西昌;华东计算机技术研究所接到数据后,以万源公司的设计人员、华东所计算人员以及上海新华厂设计人员三结合的方式,昼夜加班,只用了二十天的时间就完成了平时需要两个月才能完成的火箭飞行软件的生成。经共同验收后,完全符合要求,很快便交付使用。
美国休斯公司得知这一消息后,感到非常高兴和激动。他们对中国技术人员的工作效率表示敬佩,并说中国万源公司有这样一批杰出的火箭专家,他们感到非常满意。
…………
“亚洲一号”卫星发射成功后的一个炎热的下午,在北京解放军艺术学院文学系那间我的宿舍兼写作间里,我约请范总就中美技术谈判中的有关问题,再做一次访谈。
访谈结束后,我留范总吃饭,范总却怎么也不同意。
但我还是坚持说:“就在军艺的食堂,我们一起就餐,很方便的。”
无奈之下,范总这才如实相告:“我的胃不好,做过手术,被切除了五分之三,所以不能在外吃饭,只能吃软食。”
我愣了足足有五秒钟。
我送范总出门。范总右手推着自行车,高高的个子长长的腿,步子迈得平缓而细碎,左手还是习惯托着唯恐要掉下来的胃。走到解放军艺术学院的门口,范总对我说:“你回去吃饭吧,我还得赶紧去买点青菜,回去做点面条什么的。”
说罢,范总移动着明显弯曲的后背,融进人群。
“鸣生,你送谁?”突然,身后一位同学问我。
“‘长征三号’火箭的副总师。”我说。
“真的?”那位同学非常惊讶,指着范总的背影,说,“他,他怎么没有配专车?”
我说:“还不够格。”
同学急了:“你骗人,现在随便一个什么公司的小科员都有小车,他一个赫赫有名的‘长征三号’火箭的副总师,怎么可能没有小车呢?”
我默然。抬眼望去,范总微驼的背影还在人群中缓缓移动着。
是的,在夕阳笼罩的茫茫人海中,谁也不知道范总姓什么叫什么,也没人知道范总的胃到底是切除了五分之二还是五分之三;而无论是卖羊肉串的小伙子还是卖冰棍的大姑娘,不管是戴红领巾的小学生还是摆地摊的老太太,更不可能有人认得,他就是震惊世界的中国“长征三号”火箭的副总设计师!
我突然想起中国的“四大发明”:火药、指南针、造纸术、印刷术。但这“四大发明”的发明者是谁,我却怎么也想不起来了。
我又想到了“长征三号”火箭。任总、谢总、王总、范总、龚总、朱总,还有A总、B总、C总、D总,以及成千上万默默无闻的科技人员。正是他们,让全世界都知道了中国有“长征三号”;正是他们,让任何一个中国人都可以在世界任何一个地方拍着胸脯说:“中国不光有‘四大发明’,还有‘长征三号’!”但是,我却不知道,我的同胞中究竟会有多少人知道“长征三号”以及“长征三号”的创造者。
我继而还想到,假如今天,号称火箭故乡的中国还没有火箭,十二亿火箭故乡的子孙,心里该是什么滋味。
据说,两年前一所中学考试时,发生过这样一个故事。
试卷问:爱因斯坦是谁?
学生答:美国当代著名歌星。
假如今天,我再问一句:什么是“长征三号”?它的设计者都是谁?
答案又会是什么呢?
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