封面新闻记者 边雪 杨峰 海南文昌采访报道
椰林畔、碧海边,长征十二号运载火箭腾空而起、喷薄而发,尾迹穿云震撼天际,将无云夜空和海面一并照亮,随后如上升的火流星,划出长长的尾迹。
长征十二号运载火箭首发现场。
2024年11月30日22时25分,我国新型运载火箭长征十二号在海南商业航天发射场点火起飞,随后,火箭顺利将卫星互联网技术试验卫星、技术试验卫星03星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。飞行任务取得圆满成功,为中国商业航天“国家队”征战寰宇拉开徐徐大幕。
长征十二号运载火箭由中国航天科技集团八院(以下简称八院)抓总研制,火箭全长约62米,采用二级构型设计,是我国首型4米级运载火箭,也是目前我国运载能力最大的单芯级运载火箭,近地轨道运载能力不少于12吨、700公里太阳同步轨道运载能力不少于6吨。
经过近五年的研制攻关,抗过超强台风“摩羯”的袭扰后,长征十二号运载火箭终于在海南商业航天发射场“破茧成蝶。”成功发射的背后,封面新闻发现了这样一支队伍,擎着新箭翻山越海并勇战“摩羯”,在推动商业航天高质量发展的新赛道上行且愈坚。
如何开创火箭新模式?
新箭径、全三平无人值守、牵制释放、与液氧相容冷氦增压……长征十二号论证之初,就是为了商业航天而生,其以能力翻倍、低成本和高可靠等特点在众多方案中崭露头角。
“十年前它还是我们手中的一个预研课题,无数次梦到点火升空的瞬间,今天梦想成真了!”八院欧岳峰告诉封面新闻记者。从课题萌芽到工程实践,长征十二号一路走来举步维艰,从方案论证到型号立项、从发射场地选址到发射载荷匹配,都存在着大量的不确定性,但唯一确定的是,团队成员心中的信念:瞄准世界科技前沿打造一款跨代发展的新型运载火箭。
长征十二号运载火箭。(受访者供图)
坚持不懈奔波于北京、上海之间,八院赵志杰挑灯夜战撰写论证报告,有了“3米8”跃然纸上的那一刻;八院专家曾文花一遍遍对总体方案论证的推翻重来、一次次对总体性能指标的优化提升,把一个个“不确定”变成如今长征十二号“确定”的模样……
创新之路从无坦途,更不是一蹴而就,形成推动发展的强大动力需要一个久久为功的过程,八院毛承元是团队中的创新担当:面对新技术、新材料、新工艺、新设备和新模式对火箭首飞任务带来的各种风险和质疑,他带领团队顶住压力,一遍遍的考核验证、风险分析、专项复查、流程优化。
“首飞火箭能否顺利进展到按下点火按钮那一刻,决策权在于所有人;首飞火箭能否圆满成功,取决于每一个人的每一项工作,要对得起自己的坚持,对得起别人的信任。”毛承元告诉封面新闻记者。
新火箭有新“智慧”
建设航天强国,既需要创新的智慧,更需要探索的勇气。“智慧火箭”始终是副总师谢立对专业发展方向的不懈追求,在他的带领下,团队将综合电子与操作系统技术、闭环测试技术、光纤高速总线与箭地以太网、健康诊断管理悉数成功应用于首飞任务中。
八院李雷告诉封面新闻记者:“新火箭首次进驻新发射场,测试协调工作量很大,很多条件也是一边干一边建,整个火箭和电气系统在合练期间经历了各种常规流程和逆流程考核,尤其还经受住了台风的考验,电气系统考核十分充分,我们都很有信心。”
长征十二号拥有大细长比的两级最简构型,高挑的身材对飞行过程的稳定性提出了更高要求。控制系统作为火箭的“大脑”,需要保证火箭在整个飞行阶段具有极强的稳定性,面对“用小摆角解决无尾翼下的大扰动”难题,八院贺从园带领团队瞄准领域技术前沿、勇于创新、牵引发展,“主被动减载控制、AAC自适应增广控制、伺服机构轻质化集成技术...”一系列新技术、新方案成功应用于首飞任务。
长征十二号运载火箭。(受访者供图)
每一个从0到1的跨越并非易事,4年研制历程里,他们完成了上千条的测试验证,一次次挑灯夜战攻克一个个技术难题。团队对装订数据以“差错零容忍”为工作准则,追求极致、精益求精,用每一个小数点后8位数据的匠心对2600多个装订数据反复核验、多方校核,确保了在火箭发射前2小时内快速输出一套全新装订数据,并且准确无误。
迎战“摩羯”保全箭体安全
长征十二号运载火箭是国家布局建设海南商业航天发射场执行的首次发射任务,具有里程碑意义。
而新发射场、新测发模式带给团队的考验是巨大的,与太原、酒泉等发射场不同,为了顺应商业航天发展新模式,发射场不配备操作岗,也就意味着除了已经建设的基础设备,所有的装卸、运输、操作、测试等工作,都需要团队自给自足。
作为首飞团队,他们既是使用者,也是共同建造者。从3月寒冷的大连,再到5月湿热的海南,试验队地面设备分队带着整体运输起竖系统,纵横祖国几千里,第一批进驻到发射场,先后在大连、海南两地完成调试工作,而今更是为首飞圆满成功写下了浓墨重彩的一笔。
“我们是国内首个针对三平发射工位设计的团队,自主设计了整体运输起竖系统与发射场的对接方案,开创了国内先河!”八院袁定新感慨地告诉封面新闻记者:“起竖架精确完成了零秒后倒动作,我们再一次超越了自己。”
9月2日,一个突如其来的超强台风预警,打破这次既定的首飞任务计划表,长征十二号迎战台风的保卫战在紧锣密鼓的工作中拉开序幕。在总指挥梁建国的带领下,紧急召开抗台风专项会议,48小时内完成了 30 余项防护措施的落实。对百余项地面设备、产品、发射台进行紧急紧固与防雨检查,对箭体包热棉、穿防雨布,对数百件设备的防护与断电……
“17级风力影响程度将超乎我们的想象,我们必须一直守在火箭旁,箭在人在!”八院陈鸣亮告诉封面新闻记者,他与八位同志在台风登陆当夜留守厂房,坚守在箭体旁边。
狂风肆虐、声如马嘶,迎战“摩羯”的“防御工事”马上就要被突破,他们顾不得狂风暴雨,顶着超强风,艰难地将箭体挪离风口,又恐怕风力继续增大,咬咬牙,在风雨咆哮中为箭体又加固一遍防撞隔热棉,终于赶在厂房的大门被“摩羯”卷走前,保全了箭体安全。
而就是这发历经台风洗礼的箭体,最终在团队进行了数不清的测试考核、专项复查、更新维护后腾空而起,一箭破苍穹。
新时代 火箭发射又有新要求
随着运载火箭新技术跨代应用,发射安全性越来越受到关注,牵制释放技术为航天科技的发展打开了新的可能。
“牵制释放机构需要极高可靠性,既要能牵住,又要能放开。”八院赵继亮告诉封面新闻记者。历时4年研制,可靠性试验1200次,叠加牵制性能试验、释放性能试验、高低温试验、随机振动试验等十余项试验总计达到2000次以上,只为在火箭点火后那1秒钟的完美表现,每一次试验数据的累加都会让赵继亮多一份信心。
2月的贵州、4月的大连、5月的海南,步履不停、奋斗不止,在面对近6个月的高温、高湿、高盐海南恶劣环境的考验,赵继亮一直默默坚守在牵制释放机构的靶场测试工作的第一线,先后顺利完成20余次单机测试和7次系统级四机释放试验,通过试验再次确认了同步性等关键数据指标大大优于设计值,首飞应用的底气也越来越足。
终于,四年的辛苦付出和汗水成功守护住了那“一秒”的机构首秀。路漫漫其修远兮,“我们要在7天之内完成小修工作,为后面高密度任务打好基础。”首飞成功之后,赵继亮又马不停蹄投入到了牵制释放装置的射后勘察工作中。
向新而行、向上生长,商业火箭不仅仅是写入政府工作报告,更写入了长征十二号运载火箭研制团队成员对未来的无限憧憬。