“長征一號”運載火箭的發射(2)(1 / 3)

當天下午,趙殿禮和就大家一起分析試驗受挫的原因,直至深夜才結束。

大家勸他休息幾天,他說:“呆在家裏心裏更不好受,還是讓我上班吧!”

7月的這次試車,發動機全程工作正常,運行時間達418秒,遺憾的是因試車台線路故障,致使發動機沒有旋轉起來。

接下來11月的試車,獲得了圓滿成功。但結果分析表明,燃燒渣的沉積量仍然有些偏高,這意味著:發動機還是隱藏著一定的危險性,還需要改進。

為此,楊南生他們對推進劑的配方進行了調整:即在確保燃燒穩定性的前提下,適當降低了鋁粉含量。

同時,他們還與總體部門作了協調,把發動機的旋轉速度減少為每分鍾180轉。

就這樣,改進後的發動機,在隨後的多次試車結果表明,這樣的調整是正確的。

隨後,在1968年底,固體發電機的點火高空係統的可靠性,在八院的協助下,通過探空火箭也得到了證實。

1969年初,楊南生他們便開始了發動機實機的研製。這雖然與總體部門規定的進行全箭合練試驗的時間進度相吻合,但仍舊是顯得十分緊迫。

而且,眾所周知,1969年的生產秩序更加混亂。所以,這一年也是楊南生他們最緊張、最艱難的一年。

不過,因為他們已有了前麵的成果,因此,大家的信心就更足了。就這樣,大家合力排除幹擾,硬是在這一年裏試製、試驗了包括臥式旋轉和高空模擬試車在內的15台發動機。

同年9月,楊南生他們如期給總體部門提供了3台發動機,並參加了“長征一號”全箭的聯合試車。結果表明:3台發動機的性能,完全滿足總體設計的要求。

1970年初,又補充進行了一發高空模擬旋轉試車,同樣獲得圓滿成功,即為生產交付狀態的發動機,奠定了良好基礎。

在770發動機的整個研製過程中,一共進行了19次試車。

其中有5次是高空模擬旋轉試車,19次試車中失敗的3次,隻有部分成功的3次,其餘13次都獲得了圓滿成功。

特別是最後5次試車,連續獲得成功,總成功率接近70%。

從直徑300毫米的試驗型小發動機,一步跨到直徑770毫米的較大型實用發動機,能達到這樣的成功率,四院研製人員倍受鼓舞,提高了大家進一步發展固體發動機的信心。

隨後,經過再度改進的實樣770發動機,如期裝上了“長征一號”運載火箭。

二級火箭高空點火研究

在“長征一號”的研製過程中,需要解決許多新的技術問題。就液體火箭發動機來講,首先需要解決的是二級發動機的高空點火的問題。

這個課題,是由張貴田主持研製完成的。

張貴田,1931年12月20日生於河北省槁城縣。張貴田是留蘇的學生,在前蘇聯莫斯科航空學院專門學習過液體火箭發動機技術。他是我國50年代從中學生中選拔出來的為數不多的優秀學生,而直接送往前蘇聯學習的。

5年半的留學生涯結束後,他被分配到國防部第五院,結識了任新民,他深得這位資深火箭發動機專家的賞識。

1961年,他參加了我國第一台自行設計的液體火箭發動機的研製工作,在國內率先提出用液相分區方法解決發動機不穩定燃燒的世界性難題,為我國運載火箭發動機的研製開辟了道路。

1967年11月 ,“長征一號”開始研製後,年紀輕輕的張貴田擔任了發動機副主任設計師,主持二級火箭發動機的研製工作。

二級發動機的問題,特別是如何解決二級發動機高空點火問題,是當時攻關的關鍵。

要知道,二級發動機不同於在地麵起動的一級火箭發動機,它要在60公裏以上的高空點火啟動。

而在這樣的高空環境,空氣極其稀薄,壓力也比較低,因此,發動機隻能采用自燃式推進劑,也就是讓氧化劑和燃料自主混合自燃後,產生推力。

然而,由於高空環境的外界壓力條件變了,氧化劑和燃料本身的分子物化以後,契合力也就比在地麵正常情況下要弱一些,自燃也就延後一些。

自燃點火時間的延後,勢必給火箭帶來一係列的弊端甚至危險。比如,如果點火不及時,發動機內就會積存很多的液體,液體積存多了就會產生爆燃,甚至引發爆炸。

為了解決這個問題,任新民、張貴田他們進行了長達半年時間的單項推進劑實驗。

在這之前,十一所從來沒有做過這類試驗,所以他們根本就沒有相關的實驗設備。

因此,張貴田他們首先趕製了自行設計的推進劑實驗設備,並在三分院所在地進行了小型模擬實驗。

由於時間倉促,可參考的資料又基本上是來自前蘇聯方麵的,殘缺不全,致使自行設計的實驗設備比較落後,在一定程度上影響了推進劑模擬實驗的準確性。

為了避免發動機推進劑在真空條件下燃燒不好,任新民、張貴田他們提出來,要保證發動機裏始終保持相當於地麵一個大氣壓的狀態。

由於發動機的試驗都是在地麵進行的,在地麵條件下,正常狀態並不代表在真空條件下的狀態,而如果把推力室後部堵死,使它內部本身就保持著地麵一個大氣壓狀態,並將這種狀態攜帶上天。

這樣,即使箭體進人真空,發動機的工作環境也沒有變化,如同在地麵一樣,從而可以保證發動機正常工作。

有人認為,這實際上是在準確掌握了推進劑延滯期的基礎上,為發動機在真空中正常工作時,再加上一道保險。

然而,所有的一切隻是假設,全部都需要用試驗來檢驗。問題嚴重而棘手!張貴田他們想:該怎麼辦呢?

在發達國家,為進行這類研究試驗,要專門建設模擬高空環境的試車台,這類試車台設備龐大複雜,自動化程度高,造價昂貴。

由於各種條件所限,我國不能照搬那一套,隻能謀求新的解決辦法,張貴田他們踏上了獨辟蹊徑的艱難之路。

1968年底,經過緊張的試製,第一個大噴管終於生產出來了。

當時,玻璃鋼大噴管的設計所在南苑,而生產廠卻在長城外康莊附近的二五一廠,兩地相距60多公裏。

為解決生產設計的銜接問題,張貴田他們風雨不誤,不停地在兩地來回奔波。

長城勝景,弛譽中外。數年來,他們過往了不知道有多少次,都沒心思去觀賞。

那時,康莊的路並非“康莊大道”,而一路卵石“麻臉”窄路。乘不上火車的時候,他們就走老遠趕乘長途汽車。

拉成品的時候,瘦弱的張貴田,因為屁股受不了大卡車的強烈顛簸和蹭磨,隻好一路站立著回設計所。

無數個風風雨雨的日日夜夜過去了,大家的臉又瘦了一圈。

失敗、改進,再失敗、再改進,就這樣,燃燒室大噴管玻璃鋼噴管日見成形了。

最後幾天,張貴田他們和工廠的工人師傅們一起,用浸過樹脂的玻璃布在大噴管的模胎上層層纏繞,再經過高溫固化、銑車加工、金屬法蘭盤與非金屬連結,又在內壁外層貼上蜂窩、纏加強層等。

一道道工序完成後,理想的玻璃鋼大噴管,終於在大家的汗水浸泡下誕生了。

隨後,玻璃鋼大噴管如期地安裝在了“長征一號”的二級火箭發電機燃燒室上。

二級火箭地麵試驗成功

1966年6月下旬的一天, 七機部第一研究院火箭發動機研究所的試驗大廳。“長征一號”火箭滑行段噴管控製的仿真試驗正在緊張進行。

“長征一號”運載火箭,在第二級火箭燃燒劑燃燒完之後至第三級火箭點燃之前,有200多秒的滑行飛行段。

就在這200多秒的期間內,需要進行姿態控製,消除滑行的幹擾,以便為第三級火箭發動機點火建立必需的姿態條件。

為解決滑行段噴管控製問題,必須進行滑行段晃動半實物仿真實驗。可是,在實驗中出現了異常現象:滑行段的晃動幅值有幾十米之大,這勢必影響第三級火箭點火進入預定軌道。

在試驗現場,專家們陷入沉思,但是,苦於找不到克服晃動的辦法。

這時,錢學森趕來了。當他詳細觀察了試驗過程以後,隨即組織參加試驗的專家們進行分析、討論。他認真地聽取了大家的發言,然後從容鎮定地說道: “不要緊的,這種現象是在近乎失重狀態下產生的,因此,原晃動模型已不成立。要知道,這時候的流體已呈粉末狀態,晃動力很小,不會影響飛行。”

錢學森一番精辟的分析,使在場的專家們茅塞頓開,大夥的心頓時變得踏實了。

後來的多次飛行試驗證明,錢學森的分析和得出的結論是正確的。

1968年冬,經過三個春秋的緊張攻關,“長征一號”火箭各係統的零組部件從祖國四麵八方幾乎是同時運往火箭生產總廠。

1969年初,在長征一號的總裝過程中,任新民讓謝光選負責帶隊檢查整流罩研製情況。因為,整流罩包羅體積大,要求平行分離,分離速度要大於或等於每秒55米。

按照設計要求:采用爆破螺栓解鎖,在火藥作用下實施兩個半罩分離。

Tip:书名会因各种原因进行更名,使用“作者名”搜索更容易找到想看的小说。