航天人刘立东:埋首铸箭甘奉献 抬头不知几春秋

2017-10-30 13:18:35 来源: 中国青年网 作者:

原标题:航天人刘立东:埋首铸箭甘奉献 抬头不知几春秋

 2017年4月,海南文昌发射基地,刘立东在长七遥二发射现场。本人供图

2017年4月20日19时41分,在海南文昌发射场,伴随着巨大的起飞轰鸣声,长征七号运载火箭(CZ—7,以下简称“长七”火箭)载着“天舟一号”货运飞船奔向了浩渺深邃的太空,而其也意味着中国载人航天工程空间实验室任务的收官之战取得圆满成功。

对于中国运载火箭技术研究院运载火箭总体副主任设计师刘立东而言,“长七”火箭发射成功更是对其九年来参与火箭结构总体设计工作的一种认可和肯定。九年的探索与坚守,在刘立东心里留下的是满满的充实与幸福。

自从2009年参加工作以来,刘立东一直扎根一线设计岗位,九年埋首铸箭,完整参与了“长七”火箭从概念设计到首飞成功的所有研制阶段,攻克了多项型号研制过程中的关键技术。

2013年国防发明专利3项、2014年长征突出贡献团队奖、2014年航天一院型号阶段成果一等奖、2015年航天一院技术改进奖二等奖……在刘立东身上,诸多荣誉彰显着其九年来敢于担当、勇于创新、甘于奉献、敬业为魂的航天精神,这种航天精神在中国一代代航天人身上传承了六十年,如今,依然在以刘立东为代表的青年一代航天人身上闪光涌现。

2016年10月,在海南文昌发射基地“长五”遥一发射现场,刘立东(右)与国家技能大师崔蕴。本人供图

敢于担当 有志者终可事成

在2009年年初刘立东刚一参加工作时,时隔“长七”火箭方案论证并未多久。怀着求学期间沉淀多年的航天梦,刘立东开始参与“长七”火箭结构总体设计工作,这一“战”跨越九年,3000多个日日夜夜,刘立东埋首铸箭,待到“长七”火箭奔向苍穹时,才坦言终于交出一份较为满意的答卷。

“长七”火箭,是我国新一代中型运载火箭,具备近地轨道13.5吨、700千米太阳同步轨道5.5吨的运载能力,主要用于发射近地轨道或太阳同步轨道有效载荷,将承担载人航天货运飞船等发射任务,未来也可以承担商业航天和国内其它航天器的发射任务。

刘立东介绍说,研发“长七”火箭是基于我国载人航天空间站工程二期考虑,二期要发射货运飞船,“长七”火箭就是针对此而配套的一枚新型火箭。

“‘长七’火箭刚立项时曾定名为长征二号F/H,即长征二号F换型运载火箭,这也是‘长七’火箭的前身,其中‘H’就是‘换’的意思。”刘立东解释说,在立项初期,“长七”火箭就是基于长征二号F火箭更换推进剂和发动机论证开始的。

然而,随着论证方案的逐步深入,“长七”火箭除了箭体直径和长征二号F火箭保持一致,都为3.35米外,助推器直径不变都为2.25米外,其余系统如箭体结构、发动机、增压输送、电气等设计方案都进行了升级和更新。

严格而言,“长七”火箭已成了一枚全新的火箭。“以发动机为例,之前的火箭发动机都是常规型号,而‘长七’火箭为了满足更大推力,采用无毒、无污染的液氧煤油发动机,前者要求常温环境,后者需要低温环境。”刘立东说。

“仅是更换发动机,就涉及到捆绑结构、底部热环境等条件更改,推力大了,传力结构要更改,捆绑链接需要重新设计,推进剂换了,涉及低温环境,则要考虑绝热结构、贮箱内部各种电气产品的更换和重新设计,考虑密封性、相容性、安全性等等。”刘立东如数家珍般讲述着对于一枚新型火箭的设计要求。

而“长七”火箭如此全方位的改动和升级令刘立东和同事们也面临一系列的问题挑战和技术难点。

因为负责火箭型号总体设计工作,压在刘立东肩上的担子更为重要。为了圆满解决传统箭体直径限制下无法安装新型液氧煤油发动机的问题,令火箭方案设计工作顺利开展下去,入职不到半年的刘立东积极联合各系统进行技术攻关。

“我当时也是硬着头皮上,协调相关单位从发动机设计、箭体结构设计,到摆动分析、其他配套产品,逐一开展分析,连续攻坚两个月,最终基本圆满解决了总体布局问题。”刘立东坦言,发动机问题是他入职半年所遇到的第一大挑战,两个月的持续攻坚证明了总体方案和设计思路的正确,也令刘立东获得三项国防发明专利,为长七火箭的顺利研制奠定基础。

初次挑战给刘立东留下深刻印象,也令他深深意识到航天是一个大系统概念,需要各个单位系统集智联合、统一协调,而刘立东作为总体设计人员,更需要在其中扮演好平衡者和沟通者的角色,保证总体方案的顺利进行。

2016年6月,海南文昌发射基地,为备战“长七”火箭首飞任务,刘立东(右一)与同事奋斗一整晚后坐在地上休息。本人供图

勇于创新 从“0”到“1”没有不可能

九年兢业铸箭,3000多个日日夜夜,刘立东负责和参与“长七”火箭研制过程中76项地面试验工作,带领小团队完成1200余份文件编制和晒蓝,下发图纸和模型47套,为“长七”火箭的发射成功作出突出贡献。

在“长七”火箭的研制过程中,刘立东敢于创新,提出我国首个全三维数字化设计火箭的总装出图实施方案,打通了火箭三维设计—总装链路,大大提高了研制效率。

对此,刘立东认为,新一代运载火箭研制完成从二维图纸时代到三维无图纸时代的过渡,是科技发展的要求和必然,也是时代赋予的历史使命。

“应该说,全三维数字化设计火箭是我们整个数字化设计师团队的集体智慧,我只是在大的方案基础上拿出了具体的执行方案和措施。”刘立东说,虽然从一开始就存在挑战,但是全三维数字化设计在提高效率、减少问题、缩短流程、优化传递链路等方面存在无可比拟的优势。

一切没有不可能,但第一个吃螃蟹的人总要“摸着石头过河”。“过程是比较艰辛的。”在刘立东看来,这项源起于国外军工行业的设计技术,在国内经验的积累和应用上一直比较薄弱,并未有成熟的模式经验可资借鉴。

“在‘长七’火箭全面采用之前,也有其他型号应用过,但都还不是真正意义上的全数字化设计和制定。”刘立东认为,全三维数字化设计要真正应用起来,就要面临制定一套适合火箭研制的流程管理办法和标准体系,而这也成为了刘立东必须要攻克的堡垒。

“举例来说,更改标记如何处理,以前二维图纸可以在蓝图上留有更改标记,后面的生产人员一看就很清楚直观。但三维标记更改怎么办?这就需要既能满足现在的使用习惯,又能在新工具、新流程中合理地纳入进来。”刘立东实践摸索中学会两条腿走路,既研发技术,又探索标准,最终将一整套流程、制度制定出来,弥补了国内在该领域的空白。

如今,通过几年的创新探索,无论是顶层设计大纲,还是每个单机模型的验收,刘立东都提出了详细的实施方案,并且通过三维总装设计,成功解决了二级发动机与一级氧箱前底阀门间隙过小等几十项不协调问题,在打通三维设计和三维总装链路的同时,完成了实现数字火箭的“最后一块拼图”。

作为我国首型采用全三维数字化手段设计的火箭,无论在设计、制造阶段,还是试验、装配阶段,“长七”火箭都实现了高效率、高质量、高速度的大幅提升,完成了另一个意义上的更新换代。

而今,由刘立东设计的全三维数字化设计模式和经验已经相当成熟,并已上升到行业集团级标准,被推广、普及开来。刘立东说,全三维数字化设计总结起来就是“形成了经验,建立了流程,减少了问题,锻炼了队伍,培养了人才。”

2017年4月,海南文昌发射基地,刘立东(后排左4)所在“长七”火箭总体设计团队在“长七”遥二发射现场。本人供图

勤于追梦 上天揽月方显我辈豪情

“探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是我们不懈追求的航天梦。”2016年4月24日,在首个“中国航天日”到来之际,习近平总书记曾作出重要指示。

习近平指出,“我国航天事业创造了以‘两弹一星’、载人航天、月球探测为代表的辉煌成就,走出了一条自力更生、自主创新的发展道路,积淀了深厚博大的航天精神。设立‘中国航天日’,就是要铭记历史、传承精神,激发全民尤其是青少年崇尚科学、探索未知、敢于创新的热情,为实现中华民族伟大复兴的中国梦凝聚强大力量。”

4月24日,正是47年前中国第一颗人造地球卫星“东方红一号”成功发射的日子。

在刘立东看来,作为一名航天人,设置航天日是令他感到无比自豪和兴奋的。“铭记历史,传承精神。作为一名基层火箭设计师,无论是传统的‘两弹一星’精神,还是新时期的载人航天精神,热爱祖国、无私奉献、自力更生、艰苦奋斗,一直是航天精神的核心理念,也是我辈需要传承和发扬的。”

而在“长七”火箭这一我国航天发展史上具有划时代意义的首飞任务中,刘立东时刻践行着敢于担当、艰苦奋斗的航天精神。

在2016年6月25日首飞任务前,刘立东在进入发射场后发现由于发动机舱内布局复杂,前期开展的发动机摇摆试验中有个别管路、电缆与最终状态不一致,虽然经过分析表明不影响摇摆,并且限于靶场的条件限制,要再次开展摇摆试验,无论是技术保障还是试验进度都存在重重困难。

而为了不带隐患上天,刘立东果断提出并坚持再次补充开展摇摆测试,并在短短两天时间内就完成了详细试验方案设计和协调,获得了宝贵的测试机会。

正是源于对工作一丝不苟、精益求精的严格和钻研,九年中,刘立东在完整参与“长七”火箭的研制过程中,一步步攻坚克难、努力攀登、勇于创新,将航天精神内化于心、外化于行,圆满完成了自己所担负的任务。

刘立东说,他从一毕业就投入新型火箭研究工作,能够完整地参与一枚火箭从方案论证到初样设计,从试验到首飞等各个阶段的完整过程,是非常幸运的,这也是国家和时代为他创造的宝贵历史机遇,至为难得。

60年前,我国的航天事业从近乎一穷二白的面貌起步,经过几代航天人筚路蓝缕、艰苦创业的历程,终达今天举世瞩目的成就,这也是几代航天人不断累积的航天梦。

刘立东说,作为青年一代航天人,他希望毕生能够参与到运载火箭的研制工作中,“无论是满足我国的战略发展需要,还是登陆月球或者登陆火星,我们肯定需要更大推力的火箭,此外,我也希望能够促进航天事业的商业化发展,提高火箭发射的成功率和可靠性,畅想着有一天能够搭乘自己设计的火箭遨游太空。”

“客观而言,我国和世界航天强国还存在一定差距,60年来,我们一直在自力更生,并取得了显著成就,我希望能够在我们这一代航天人身上消除与国际先进水平的差距,甚至超越他们,领航全球。”刘立东畅想道。(中国青年网记者李川)



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责任编辑:赵卫华