數據分析工作不僅複雜,而且枯燥,麵對壓力重重的研製人員,劉竹生給大家講了一個鍾和磬的故事。寺廟裏的鍾和磬發生了共振,總是同時響起來,搞得和尚們都以為廟裏在鬧鬼,惶惶不可終日。後來,一個聰明人來到廟裏,把磬銼掉了一小塊,從此鍾和磬相安無事,再沒有同時響起。其實,火箭的振動和這個故事異曲同工。但就是這個看起來並不複雜的問題,劉宇和劉竹生卻帶著研製人員苦幹了一年多。400多天時間裏,發動機輸送管路振動試驗、船罩振動試驗、全箭縱向振動試驗……研製人員做了大量的試驗來確定機理,在火箭一級發動機工作的0~140秒時間裏,逐秒逐秒、逐段逐段地查找振動頻率,查找引起共振的“元凶”。
2005年3月,在火箭進入總裝準備階段時,這個困擾火箭研製隊伍一年多的問題終於得到了定位,引起共振發生的係統被鎖定了。根據分析試驗,火箭發生共振現象主要原因是助推器、芯一級動力係統管路液體脈動頻率和箭體結構係統的縱向一階頻率相近,動力係統管路液體脈動頻率和箭體結構係統的縱向一階耦合自激振動造成的。為了進一步確認這個結論,進行了真實狀態的全箭振動試驗和助推器振動試驗,摸清了箭體結構縱向一階頻率和助推器、芯一級動力係統管路液體脈動頻率範圍,為準確設計和選取抑製裝置的參數奠定了基礎。
原因找到了,接下來,就是重新研製火箭發動機輸送管路上的一個對振動頻率有很大影響的裝置——蓄壓器。一般情況下,研製蓄壓器,從出圖紙到拿出成品,需要8個月時間,為了趕進度,劉宇親自督戰,他5次往返於試驗場和協作廠家之間,僅用了兩個半月時間就完成了任務。2005年6月,新研製的蓄壓器經過測試,輸送管路內液體的頻率與火箭結構的振動頻率完全錯開,共振現象消除了。
故障解決了,正當大家要鬆口氣時,劉竹生卻下達了一項新的任務,為逃逸發動機配備安全點火機製。對於這一措施,大家有些不理解,畢竟火箭在設計中,已經采用了足夠的保險措施,基本上可以保證航天員的安全。劉竹生卻說:“這樣的保險措施,雖然我們已經采取了很多,但載人航天,必須在高安全性、高可靠性上下功夫,我們應該有一種思想,始終認為自己做得還不夠,安全性和可靠性沒有終點。”聽了劉竹生的話,大家愉快地接受了任務。在大家的共同努力下,火箭係統製定出了一套非常完善的故障對策,例如:在火箭的發射台上出現問題,除了航天員緊急撤離,還製定了4種逃逸模式;火箭上升段飛行中,製定了11種故障情況下的逃逸模式,一旦出現安全問題,航天員可以迅速脫離危險區。
數據分析工作不僅複雜,而且枯燥,麵對壓力重重的研製人員,劉竹生給大家講了一個鍾和磬的故事。寺廟裏的鍾和磬發生了共振,總是同時響起來,搞得和尚們都以為廟裏在鬧鬼,惶惶不可終日。後來,一個聰明人來到廟裏,把磬銼掉了一小塊,從此鍾和磬相安無事,再沒有同時響起。其實,火箭的振動和這個故事異曲同工。但就是這個看起來並不複雜的問題,劉宇和劉竹生卻帶著研製人員苦幹了一年多。400多天時間裏,發動機輸送管路振動試驗、船罩振動試驗、全箭縱向振動試驗……研製人員做了大量的試驗來確定機理,在火箭一級發動機工作的0~140秒時間裏,逐秒逐秒、逐段逐段地查找振動頻率,查找引起共振的“元凶”。
2005年3月,在火箭進入總裝準備階段時,這個困擾火箭研製隊伍一年多的問題終於得到了定位,引起共振發生的係統被鎖定了。根據分析試驗,火箭發生共振現象主要原因是助推器、芯一級動力係統管路液體脈動頻率和箭體結構係統的縱向一階頻率相近,動力係統管路液體脈動頻率和箭體結構係統的縱向一階耦合自激振動造成的。為了進一步確認這個結論,進行了真實狀態的全箭振動試驗和助推器振動試驗,摸清了箭體結構縱向一階頻率和助推器、芯一級動力係統管路液體脈動頻率範圍,為準確設計和選取抑製裝置的參數奠定了基礎。
原因找到了,接下來,就是重新研製火箭發動機輸送管路上的一個對振動頻率有很大影響的裝置——蓄壓器。一般情況下,研製蓄壓器,從出圖紙到拿出成品,需要8個月時間,為了趕進度,劉宇親自督戰,他5次往返於試驗場和協作廠家之間,僅用了兩個半月時間就完成了任務。2005年6月,新研製的蓄壓器經過測試,輸送管路內液體的頻率與火箭結構的振動頻率完全錯開,共振現象消除了。
故障解決了,正當大家要鬆口氣時,劉竹生卻下達了一項新的任務,為逃逸發動機配備安全點火機製。對於這一措施,大家有些不理解,畢竟火箭在設計中,已經采用了足夠的保險措施,基本上可以保證航天員的安全。劉竹生卻說:“這樣的保險措施,雖然我們已經采取了很多,但載人航天,必須在高安全性、高可靠性上下功夫,我們應該有一種思想,始終認為自己做得還不夠,安全性和可靠性沒有終點。”聽了劉竹生的話,大家愉快地接受了任務。在大家的共同努力下,火箭係統製定出了一套非常完善的故障對策,例如:在火箭的發射台上出現問題,除了航天員緊急撤離,還製定了4種逃逸模式;火箭上升段飛行中,製定了11種故障情況下的逃逸模式,一旦出現安全問題,航天員可以迅速脫離危險區。
圖像測量係統,是發射神舟六號火箭的亮點。在以往的火箭發射中,科研人員隻能通過遙測數據判讀火箭在飛行過程中的表現,而不能直觀地觀測火箭的飛行狀態和各種分離動作。而增加這個係統後,可以讓人們第一時間近距離地看到火箭飛行的相關姿態。用於觀測火箭運行狀態的兩個攝像頭,一個裝配在整流罩內,一個安裝到箭體上,可以向地麵實時顯示最直觀的火箭飛行情況。雖然劉竹生早就有為火箭加裝圖像測量係統的打算,但限於過去我國圖像壓縮技術水平還不高,這個想法一直沒有付諸實施。為了早日給火箭裝上這隻“神眼”,劉竹生組織有關設計人員從初樣研製到產品生產,僅僅用了一年多的時間,就逐一攻克了高動態下的傳輸延時和馬賽克等高難度的技術問題,設計生產出令人驚歎的圖像測量係統。更令人欣慰的是,這個係統安裝後,不僅可以用來向地麵顯示火箭飛行情況,還將為火箭的環境適應性提供依據,並可以根據飛行環境監測,為改進火箭的環境適應性提供依據。如兩名航天員在太空生活工作多天,衣食住行、一日三餐、冷凝水的收集、進出軌道艙安全等。剛剛從袁家軍手中接過飛船係統總指揮棒的尚誌和總設計師張柏楠以及他們帶領的研製隊伍一下子麵臨了很多問題。作為有著輝煌記錄的英雄群體的新“掌門人”,麵對的壓力可想而知,“一切為載人,全力保成功”成為他們叫得最響的一句話。