长二捆火箭与发射“澳星”

△长征二号捆绑运载火箭发射“澳星”升空

　　航天事业从它的诞生之日起，就伴随着巨大的风险：卫星不能进入预定轨道、卫星不能正常发挥功能、发射失败等所导致的财产损失和严重后果，让从事这个行业的人要有多于常人数倍的坚韧和勇气，要有极强的心理承受能力。
　　1992年是中国航天年。在世界各国不断加强的空间活动中，中国的航天活动尤其引人注目。在这一年里，风险会降临在中国航天人身上吗？
　　年初，中国政府对外宣布：今年我国将有3次重大的外星发射任务。这是中国自1990年进入国际商业发射服务市场以来至为关键的一年，空间技术合作充满了竞争，充满了风险，我们羽翼渐丰的航天队伍从一开始就踏上了荆棘丛生的合作历程。

一

　　中国航天技术开拓国际市场的设想始于1984年。这个设想得到了聂荣臻、张爱萍、宋健以及国防科工委、航天部等一些领导同志的支持。当时的航天部副部长刘纪原负责组织成立了开发国际市场10人小组。1985年6月，中国航天技术在巴黎首次崭露风采。同年10月，中国正式对外宣布承揽国际发射业务。
　　当中国用长征三号火箭发射“亚洲一号”卫星进入国际市场后，面对世界上卫星不断增加重量的发展变化感到有些力不从心。运载火箭是很复杂的高技术产品，投资大、风险大，何况我国还是个发展中国家。因此要研制运载火箭，继续获得市场，只能走自己的路。首先，为减小风险，在技术途径上要遵循继承与发展相结合的方针，必须尽快利用我国成熟的火箭技术开发出新一代大推力火箭。
　　研制这种火箭的捷径，是在成熟的长征二号丙火箭上运用捆绑技术，增强推力。实际上，这一方案的论证和预研工作当时已经开展。但是要列入型号计划，因受到计划体制下的技术力量分配、资金、应用可能性等诸多因素的限制，还需要一个过程。在没有市场合同的情况下，进行巨大的风险投入，人们的意见还不统一。而对求稳心理重的人来说，这种风险不仅是经济的，而且是政治的。所以可以这样说，研制长征二号捆绑式运载火箭（即：长征二号E火箭），政治风险和经济风险都是巨大的。
　　1988年，中国有关方面和世界上从事卫星制造的最大企业——美国休斯公司签订了合同书。合同的内容是，1991年和1992年中国用长征二号E火箭把休斯公司为澳大利亚制造的两颗卫星送入太空。合同规定，在1990年6月30日之前，中方必须把火箭竖立在发射架上。这同时也意味着，我们必须在18个月内完成这个型号火箭的研制生产。合同的条件是近乎苛刻的，火箭必须在1990年预定的时间内完成试飞。如果试飞失败，合同失败，同时必须支付高额罚款。
　　在合同签署后的一年半时间内，必须有一次性能正常的发射，这意味着要在短短的时间内研制出长征二号E火箭、建造好发射工位并完成试验性发射。面对这一要求，在西方空间技术的一批有经验的专家中，几乎没有人相信中国能如期办到。就在大约距发射前七八个月时间，他们还认为发射工作至少要推迟1年半时间。因此，欧盟的阿里安公司已于1990年3月准备了一份发射“澳星”的合同。他们断定中国的发射合同将在1990年6月因失去履约能力而告终，于是，阿里安公司便可以取代中国而获得“澳星”发射合同。
　　在我国，一个新型号火箭，从研制到定型一般需要4到5年时间。而现在只有18个月，这不仅在我国，就是在世界航天史上也是没有先例的。18个月要研制一枚大型的火箭而且必须作到首飞成功，这是一项风险极大的中美航天技术合作，也是中国航天史第一次用市场商业活动直接推动型号的立项和技术的发展。
　　长征二号E火箭整流罩上的三面鲜艳的国旗，是中、美、澳三国航天界合作的标志，也是共担风险的标志。据说阿里安火箭开始进入商务发射之前，头两发是免费服务，打成了算试验成功，打不成也不赔偿。而我们刚一进入商务领域，就和休斯公司一起承担了经济上的风险，世界保险界对这种纸上谈兵式的合作充满怀疑，不愿贸然收保。尽管中国优惠的价格给用户带来实惠而具有竞争优势，但现实是，中国的长征二号E火箭还只是设计方案，用于修建发射塔的西昌二号工位还是荒草乱石。没有产品，质量和性能更是无从谈起。
　　但是，非常的毅力完成非常的创造，事实是从合同签订到首发试飞成功，长征二号E火箭研制、设计，靶场设备的全部设计、生产、施工，全部仅仅用了一年半的时间。

二

　　1988年12月14日，中国运载火箭技术研究院（以下简称“火箭院”）开始研制用于发射“澳星”的新一代大推力长征二号E火箭。这时，距离合同规定的首次发射试验时间仅仅18个月。
　　摆在长征二号E火箭研制者面前的，是一张按常规不能接受的时间表。它要求设计部门在100天内解决火箭结构动力学耦合分析、捆绑连接、助推器分离等20项技术难题，完成全箭24套44万多张设计图纸；要在400天里设计产出5000多套特殊工装，生产出几十个部段和十几万个零件；要在180天内做完火箭仿真、分系统、综合匹配试验和助推器捆绑分离、全箭振动、整流罩分离等大小300多项地面试验。完成这些内容，按常规需要4到5年的时间，就是在物质、技术条件非常优厚的美国，至少也要两年半时间，何况我国还是一个经济、技术比较落后的发展中国家，其面临的困难和风险是不言而喻的。
　　但是，18个月后，奇迹真的出现了。长征二号E火箭屹立在了发射塔架上。而且，1990年7月16日，首次发射获得成功。
　　长征二号E火箭的首飞成功，既验证了火箭设计方案的正确，也验证了火箭生产质量的可靠。

三

　　然而，1992年3月22日，长征二号E第二发火箭发射时，火箭已经点火，发动机喷出棕黄色的火焰后，火箭却没有升天。经检查，火箭在点火后，按顺时针方向转动了1.5度，用来支撑火箭的4个支承块，在火箭喷火的巨大推力的振动下，有3个错位了，距支承盘边缘只有几毫米。若再错位，那么50米高装满推进剂的火箭就会横着倒下。那时，发射塔及周围的一切将不复存在了。
　　3月30日，满载着受过烈焰烧灼的长征二号E火箭的专列，从西昌运回北京。顶着沉重的压力，科研人员立即投入到故障分析的工作中。技术人员一下火车就直奔研究室和车间，分析故障的原因，研究下一发火箭的改进方案。3月27日到4月14日的18个日日夜夜里，火箭院所属的北京航天自动控制研究所在兄弟单位和生产厂家的密切配合下，终于查清了故障原因，并通过了专家的审定。
　　4月14日，故障分析审查委员会得出了结论：这次长征二号E火箭发射未能成功的原因是助推器发动机点火后，一、二级助推器发动机氧化剂副系统断流阀门电爆管误爆，使一、二级助推器发动机关机。电爆管误爆是由于点火控制电路中程序配电器内的工作电流较大的火药启动器控制连接点上有铝质多余物。由于铝质多余物的存在，接点闭合后接触不良，产生高温引起爆燃，形成银离子流，导通了相邻氧化剂副系统断流活门控制接点而使该电爆管误爆。
　　这是个极小概率的事件。
　　设计师系统认为，火箭飞行600多秒，程序配电器是控制飞行指令的关键性仪器，必须高标准，严要求。大家毅然决定，完善程序配电器的设计，以提高其杜绝多余物的工艺性和减少相互影响的危害性。
　　与此同时，技术人员完成了对全部设计图纸的复查审定工作，总设计师系统还决定增加雨季防水等保证火箭可靠性的改进设计。所有这一切，都是为了从设计这个源头上把住火箭的质量关。
　　“3.22”不仅给科研人员造成了巨大的精神压力，也让原本超负荷的研制生产任务雪上加霜。同时，经济风险也降临在从事研制生产的人们身上。长征二号E火箭的研制贷款使每位科研人员身上分担着几万元的债务。国家下拨的科研事业费仅占火箭院年度费用的40%，而包含着航天人工资、房子、所有福利的60%的资金，要靠这支以中年人为骨干的队伍自己去挣。
　　研制队伍从心底发出的声音，就是我们不能再输了。如果再输，就会被挤出国际商业卫星发射市场。
　　只用了短短的100天，也就是说比原计划提前了50天，6月30日，一枚新的长征二号E火箭和试验队的专列又一次出发了。
　　1992年8月14日，长征二号E火箭发射“澳星”获得圆满成功。当卫星入轨的消息传到控制中心的时候，中、美、澳三国人员鼓掌并高兴地举起手来击掌庆贺。
　　美联社在报道总部设在悉尼的奥普图斯公司的反应时写到，这颗卫星的拥有者、奥赛特公司总在鲍勃·曼斯菲尔德说：“就我而论，这简直是个奇迹。”他说，发射冒了最大的风险，我现在感到格外的轻松和自豪。
　　有人会问，如果失败，后果将是怎样的呢？答案是，奥赛特公司可能破产，休斯公司的市场将会萎缩，火箭院将信誉受损并债台高筑，数家小保险公司将因此倒闭。这就是航天高技术商务合作面临的巨大风险，这就是市场的规律。
　　新的星箭结合首次发射成功，对合作的三方都具有重要的意义。对火箭院来说，这是打开进入国际市场大门的关键性一步，它表明了我们的技术实力，也为我国航天技术的发展奠定了新的基础。
　　“澳星”从发射失利走向成功，验证了航天高技术领域合作的高风险性，同时也体现了休斯公司和奥赛特公司的远见和勇气。
　　航天技术在国家政治、经济中的战略地位，它所产生的巨大的社会和经济效益，它对相关的科学、技术、工艺发展的牵动作用，今天已经被人们所了解。但是，从事航天事业的科研、生产人员在一个物质、技术基础相对薄弱的条件下自力更生所走过的历程，以及走向市场所承担的巨大风险，只有他们自己心里明白。
　　成功，对于步履艰难的我国航天高技术来说是最珍贵的。但是，成功地踏上国际航天技术市场的征途，却处处布满风险。我们相信，不管前进途中有多少磨难，都不能阻挡中国航天人前进的步伐。

（本文摘编自中国文史出版社《中国航天腾飞之路》，作者：刘竹生）