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倒影丨我在海上發射火箭

2024-01-23 21:35 大眾報業·半島新聞閱讀 (4229313) 掃描到手機

半島全媒體首席記者  高芳(受訪者供圖)

蔚藍又廣闊的大海將海陽萬米金灘擁入懷里,伸向海面的東方航天港恢復了寧靜。

鏡頭回望十幾天前,1月11日,山東海陽附近的海域圍滿了前來觀禮的人群,長槍短炮的攝像機鏡頭對準海面,期待著激動人心的畫面。伴隨著如鳳凰展翅般的煙霧團,一枚敦實的運載火箭引力一號從黃海一艘船的甲板上騰空沖向云霄,出色地完成了“飛天”任務,將3顆衛星送入太空。

這支全球運力最大固體運載火箭、我國運力最大民營商業運載火箭,就是在東方航天港總裝完成的。近日,記者走進火箭總裝廠房,探訪一群制造火箭的航天人,聽他們講述宏大航天夢背后、真實而生動的故事。

三年磨一箭

1月16日上午,高大又空曠的東方空間總裝廠房里,火箭裝配工程師們正在進行有序地撤場工作。

一枚試飛火箭的箭頭部位豎立在地面上,箭體一面貼有鮮紅的五星紅旗,一面貼有“海瀾之家”的廣告字樣。廠房房頂吊裝的吊車垂直落在火箭旁邊,廠房一旁碼放的集裝箱上噴涂著“東方空間”的字樣。引力一號火箭的制造者便是這家火箭創業公司——東方空間,它成立于2020年,主營業務太空運輸,是一家運載火箭和新型空天運輸工具設計制造服務公司。

“剛剛升空的引力一號火箭便是在這里組裝完成的,你現在看到的廠房地面,當時鋪滿了零部件,從廠房這頭一直排到另一頭。” 總裝綜合經理吳昊笑著對記者說。

環顧總裝廠房四周,墻面上掛滿了紅色的字幅——“團結協作、上下齊心、確保質量、確保成功”“格外精心、格外細心、格外小心”“一切為首飛,決戰保成功”,從這些字幅里可以感受到火箭總裝階段的緊張氛圍。

火箭部件運送到總裝廠房。

“這次出差到海陽,已經半年多沒回家了。”一位六十多歲的總裝老工程師笑著說。2023年7月份,“引力一號”遙一火箭總裝任務在海陽東方航天港正式啟航。從零部件陸續被搬進總裝廠房,到最后組裝完成火箭,就像一個無比嚴謹的“拼積木”過程,無數細小的零件組成了一個“大塊頭”。

“晚上經常干到凌晨二三點,第二天早上七八點再過來工作。” 火箭總裝綜合經理吳昊回憶這半年是無數個“白+黑”的趕工日。“火箭升空的瞬間,我們很多同事都哭了。”總裝部門副主任張爾忠動情地說。

“這支火箭從開始研制到發射僅用了三年,算得上是‘火箭速度’了。” 吳昊自豪地說,目前一戰成名的火箭已經接到包括長光衛星在內的大量訂單。

參與火箭發射的航天人員(從左到右):姜俊杰、吳昊、張爾東、尚玉、張瀚文。

海上發射,“大塊頭”如何登船

“引力號火箭目前計劃在2024年再發射兩次,我們正在做今年的準備工作。”總裝廠房里,火箭裝配工程師張瀚文正在將散落的部件歸類整理。

這個95后年紀的靦腆大男孩是山東海陽人,中國石油大學機電專業畢業后,進入海陽核電站工作。2023年3月份看到一則招聘啟事后,他毫不猶豫地報名了,“有哪個男孩看到火箭不激動呢。”

“面試是非常嚴格的,”第一次接觸火箭行業的張瀚文,對一切都感到新鮮。在經歷層層面試時,他也了解到這是一個年輕人聚集的行業。

“給我面試的CEO都是80后、90后,當時我腦袋里就浮現出大大的‘感嘆號’。” 張瀚文回憶說。

從百度百科里可以了解到,這家起步于2020年的、年輕的火箭“大廠”,關于CEO的一些資料介紹。布向偉,東方空間的聯合創始人、聯席CEO,引力一號總設計師兼總指揮,曾是長征十一號火箭的結構總設計師,80后年紀的他已頭頂“航天領域專家人才”的光環。第二位創始人姚頌就更加年輕了,畢業于清華大學電子工程系,主攻AI芯片研究的,是一名90后。

由于航天工作自帶硬核科技的神秘感,又具有大國重器的磅礴氣勢,大部分人對航天工作人員印象是嚴肅而老成的,“其實我們這一代航天人不太一樣。”張瀚文笑著說,年輕化是新一代航天人的顯著特征。

火箭登船演練現場

“每一步都有老師傅帶著我們操作,從他們身上學到很多課本學不到的東西。”張瀚文所在的總裝部門是一支老帶新的隊伍,一些工作了三四十年的老航天人是隊伍的“定盤星”。

“我感覺最難的環節是把火箭搬上船。”這一技術難點讓張瀚文印象尤其深刻。“火箭在垂直廠房里完成最后的組裝,是帶著固體燃料的,這就相當于是一顆超級炸彈,而它登船時要面對的可是搖晃不定的海面。”

“第一次進行登船演練時,我整個人緊張得連大氣都不敢喘。”2023年12月份,“引力一號”火箭總裝基本完工,火箭整裝待發,正式開啟發射前的箭船合練環節。

火箭登船演練現場

箭船合練是一次“真刀真槍”的實操現場。垂直總裝廠房的門打開的瞬間,火箭便亮出了它銀光閃閃的威嚴。

箭船合練中的船,指的是發射使用的“東方航天港”號發射船,它是國內首條專用發射船,該船排水量22000噸,采用全電推進并且配備自動定位維持系統,可以在海浪沖擊的情況下依靠船體側面的螺旋槳推進實現穩定。火箭發射平臺首次應用軸線運輸車托起發射平臺移動的模式,相當于為火箭配備了“精密的轎子”。

按照正式發射流程,火箭總裝團隊進行了垂直轉載、登船、海綁固定、發射流程合練、解綁、下船、轉載返廠等全流程演練。“演練完一遍流程后,我們心里逐漸有了底。”

“穿著保溫層的火箭

1月11日發射當天,張瀚文負責的工作是給火箭套保溫層。在發射期間,海陽海域溫度達到零下5℃,考慮到低溫會對固體燃料產生影響,可能損害其力學特性等,“引力一號”被厚厚的保溫層所覆蓋。

“你可以把這道工序,理解為給火箭穿上羽絨服。” 張瀚文形象地比喻道。

“在垂直廠房里先給保溫層充氣,使其中間形成約1米寬的氣壁,然后用吊車把保溫層吊到高空,從火箭上面套下來。”保溫層上有編織的工藝繩,類似于封面粉的袋子封口。火箭發射前2小時,張瀚文和同事們蹲在在火箭底端,每人操作一根繩子,聽見命令后開始拽動手里的繩子,工藝繩會自下而上拆解開來。

東方空間火箭裝配工程師張瀚文

“火箭發射前,火箭總裝部門是最后撤離的一批人,我們坐救援船撤到2.5公里的海域外。”第一次看火箭發射,張瀚文緊張得都能聽到自己的心跳。“海上沒有信號,也不知道它的準確發射時間,只知道是下午一點半發射,我們就站在救援船的甲板上,那樣遠遠地看著它。”

聳立在藍天與大海之間,那支親手參與制造的火箭靜靜地直指蒼穹。顧不上寒冷的海風像刀子一樣劃過臉龐,站在甲板上的工程師們心里都燃著一把火。

一聲巨響,大地震顫,火箭拖著明亮的尾焰從煙霧中騰空而起,劃破云層,向宇宙進發,在天空中描繪出一幅鳳舞九天圖。

“第一次看火箭發射,我也不知道怎樣算是成功,只聽到身邊的老師傅們說:‘起飛得真穩。’”緊張到茫然的張瀚文,直到聽到甲板上響起熱烈的歡呼聲,才回過神來。

“成功了,太好了!” 張瀚文大喊道。

發射前的火箭

助推器安裝,機會只有一次

與張瀚文一批入職的95后火箭裝配工程師還有姜俊杰,他倆都是海陽老鄉。不同的是張瀚文初入火箭行業,姜俊杰已是十年“工齡”的資深航天人。

今年28歲的姜俊杰畢業于煙臺工程技術學院,18歲畢業后便進入山東航天電子技術所工作,這家單位下屬于航天五院,姜俊杰之前的工作多是圍繞衛星展開。

我國增強進入太空的能力,不僅需要運載能力更大的火箭,還需要增加火箭的發射頻次,實現總運量規模的顯著提升。近年來,民營商業火箭形成 “百家爭鳴”的發展態勢,成為航天行業的生力軍。

這一發展機遇也吸引了眾多年輕人投身奮斗大潮。從事業單位到火箭“大廠”,姜俊杰當初選擇來應聘是受了朋友的影響,“朋友先過來工作的,然后喊我說:一起來造把火箭吧。我們都覺得從頭到尾參與一支火箭的制造,是非常酷的一件事,也是我們的夢想。” 姜俊杰笑著說。

引力一號火箭總裝廠房

“對我來說,最有挑戰的工作是給火箭安裝助推器。”姜俊杰眼里的這一環節,不但要面對又高又重的助推器,而且安裝工藝也十分嚴謹。

“加了助推器的火箭會比一般‘瘦高型’火箭顯得胖一些,有時候我們也叫它小胖子。”姜俊杰開玩笑地說。“芯級+助推”的捆綁構型設計,使“引力-1號”實現了更低的重心和更大的支撐跨度,“底盤”更穩,能夠更好地適應海上發射時發射船舶的晃動場景。

“助推器的安裝是在垂直廠房里進行的,”姜俊杰回憶四個“大家伙”安裝的過程,“助推要捆綁到立起來的芯一級箭體上,對接到位是最難的。”

為了實現大運力和海陸兼顧發射,引力一號采用了捆綁四臺助推器的“三級半”全固體捆綁構型,是全球首個捆綁式民商火箭,是全球首創的全固體捆綁式火箭。火箭呈三級半構型,助推級由4臺固體發動機集束捆綁,單臺高度為10余米,直徑為2.65米,推力高達155噸,將為火箭起飛提供600噸的推力,使火箭能在保持30米高度的情況下,運載能力達到中型火箭水平,引力-1號近地軌道運載能力可實現高達6.5噸。

火箭發射前,助推分離試驗現場。

這樣“大塊頭”的助推器由吊車吊裝,“它的受力是不穩定的,我們裝配時需要爬上40米高的高空作業。安裝時不能正對卡口,需要找到一個合適的位置,這全憑經驗和技巧。”

助推器捆綁到火箭上是一次性完成的,如果安裝不到位會造成很大的質量問題。換句話說,留給大家的容錯率幾乎為0,一旦出現紕漏幾乎沒有回旋的余地。

“師傅們帶領我們好幾個人相互配合,安裝一個助推器就花費了大半天的時間。”第一次安裝助推器的姜俊杰大氣不敢喘,手心里全是汗。

蔣俊杰提到的師傅,其中一位是總裝部門副主任張爾忠,他在航天領域已經工作三十多年,“火箭安裝工序里很多環節都是要一次性完成的,比如有些螺絲、螺母一旦拆解開,再返工會產生一些鐵屑,掉落到一些精密零部件縫隙后,有時候會造成故障。” 張爾忠一絲不茍地強調著要點,“火箭裝配工作要一次做好,一次做對。”

“師傅還說起自己有個職業病,每晚睡前都會復盤一天的工作,有時候想起來哪個環節做得不完善,就會馬上打開床頭燈,記錄下來。”老一輩航天人敬業的精神,讓姜俊杰敬佩不已。航天屬于高科技領域,需要不斷做探索——這代表著不是所有問題都有答案,需要從業者拿時間換效果,因此加班、熬夜、通宵是常態。

特別能吃苦、特別能戰斗、特別能攻關、特別能奉獻。——“他們用實際行動踐行著航天精神。” 姜俊杰透露自己現在也養成了晚上睡前復盤的習慣,對第二天任務可能產生的問題、需要的物資進行提前規劃,“都要在腦子里再過一遍。”

1月11日引力一號火箭發射當天,有工作經驗的姜俊杰被安排在指控大廳做航電保障工作。“10、9、8、……3、2、1,點火!”耳邊是清晰的點火指令,姜俊杰緊張的情緒達到頂點,“方艙里沒有人說話,雅雀無聲。”

“以前我也在現場看過很多次火箭發射,但是自己全程參與的火箭要升空,心情還是不一樣的,特別復雜,就像自己家的孩子要亮相匯報演出一樣。”點火成功之后,姜俊杰負責的工作就完成了,“我馬上跑出去,去看火箭起飛,助推分離還是很關鍵的,當時看到這一環節成功后,我們懸著的心都落地了,擁抱著都歡呼起來。”

“那一刻覺得所有的付出都是值得的。” 姜俊杰工作的東方航天港離海陽的家不過10公里,但是半年時間里,他回家的次數屈指可數。

年輕一代,熱衷投身航天夢

“每個人都為這艘火箭傾盡所有的努力。”今年24歲的火箭裝配工程師尚玉感嘆地說。

尚玉是北京人,畢業于北京信息職業技術學院,2022年初加入東方空間,比張瀚文、姜俊杰更早入職。“從西安基地到海陽基地,幾乎一直在外地出差,火箭在哪兒,我就在哪兒。”尚玉開玩笑地說。

尚玉曾經在航天一院工作兩年,縱觀傳統發射體系,他覺得位于海陽的這處“海景式”總裝廠房頗有特別之處。占據海陽東方航天港一隅,東方空間集聚布局了海上發射所必備的基礎設施,“5公里內可以完成火箭子級總裝總測、全箭垂直總裝總測、港口登船流程。這種模式將以往轉運過程上千公里的距離大幅縮短,極大減少了物流時間、物流成本、箭體包裝及恢復時間。”

火箭裝配工程師尚玉(右)與姜俊杰在工作。

火箭不是隨便在任何一個地方發射都可以將航天器送入預定軌道的,針對衛星不同的軌道傾角需求,火箭也就需要在不同的位置發射才能更好滿足軌道要求。我國的海岸線綿延千里、海域幅員遼闊,用于發射的點位選擇非常大,可以根據具體任務需求靈活選擇。此外,海上發射還可以解決航落區安全性的問題。如果在海上發射,就可以通過彈道設計,讓它的火箭殘骸落區全部位于海上。

“我們這一代航天人的工作條件已經好多了,聽很多老師傅說起以前的工作經歷,出差一般都是保密任務,一走大半年家里人都不知道去哪兒了。”尚玉說道。

很多人的航天夢始于2003年。那一年,楊利偉在太空中邁出了中國人的第一步,圓了中華民族千年的飛天夢,也影響了年輕一代人。“小時候看到火箭、飛機、航天器什么的,這么重的一個東西,相當于一個大鐵坨子,一下子能飛上天,感覺太神奇了,沒想到現在自己正在投身這個神奇的事業,這是小時候不敢想象的。”尚玉覺得自己做這份工作很開心,小時候在心里種下的“航天夢”正在變成現實。

引力一號火箭總裝廠房外觀

后記>>

山東,問鼎航天的決心

時間撥回到4年前,東方航天港總裝的首發火箭——長征十一號遙九火箭出廠,正式拉開了在山東生產火箭的序幕。

不久后,商業固體火箭海陽產業基地項目正式簽約,基地布局星箭一體的智能化總裝測試廠以及整箭貯存、火工品裝配檢測廠房等設施,可形成年產20發固體火箭的生產能力。我國第五處火箭發射基地、首個海上發射母港——海陽東方航天港成了唯一一個既可生產制造火箭,又具備發射條件的海上發射技術服務港。

自2019年我國首次火箭海上發射在海陽取得成功以來,截至目前,東方航天港已成功組織保障海上發射任務9次,累計發射衛星48顆,初步具備常態化海上發射能力。海陽正在建設商業航天海上發射母港,培育國內首個集海上發射、星箭產研、衛星應用、配套集成、航天文旅為一體的百億級商業航天高科技產業集群。

海陽問鼎航天的雄心還在于全鏈布局——全力打造火箭技術準備、星箭對接、碼頭合練、遠控測發、測控通信、出海轉運全鏈條功能模塊,從而實現“前港后廠、北固南液、系統集成、出廠即發射”。

在打造我國海上發射硬實力的同時,當地航天文旅產業也迅速發展。東方航天港建設之初,便規劃了“一港三區”的空間布局,其中,航天科普教育基地項目也位于“一港”的技術服務港內。基地主場館占地約2萬平方米,其中室內游覽面積約1萬平方米,總投資4.5億元,總計7層,涵蓋六大展區、60余項高科技展項。此項目既可在火箭發射期間提供測發指揮、飛行控制、通信保障等全方位服務保障,又能在非發射期間向公眾開放,游客可在室外觀看真實火箭發射船,體驗火箭出海前流程,走進火箭總裝廠房,近距離觀察火箭組裝,帶來沉浸式游覽體驗。

構建國內首個集海上發射、星箭產研、衛星應用、配套集成、航天文旅為一體的百億級商業航天高科技產業集群,海陽——山東這一濱海城市,正一步一個腳印讓“航天夢”照進現實。

引力一號火箭總裝廠房