張智：我見證了中國的載人航天事業

1987年，我從北京航空航天大學畢業。那時，我們工作包分配，國家需要我們去哪里，我們就去哪里。我是學飛機制造出身的，臨畢業時，我當時只知道自己要被分到航天部，但航天部在哪兒、我去了要干什么，這些我都不清楚。等我到了中國運載火箭技術研究院門口，我才知道我是被派來造火箭的。造飛機和造火箭從專業上來講跨度并不大，但存在一些設計理念的區別。比如說，飛機要重復使用，所以要進行疲勞設計，以保證飛機多次飛行后依然是安全的，我的本科論文做的就是這個。但火箭不一樣，火箭是一次性使用的，它考慮的是發射以后承受的沖擊強度，要做強度方面的試驗。

我剛到中國運載火箭技術研究院時，恰好趕上國家提出“863計劃”（國家高技術研究發展計劃），計劃明確提出“中國在航天技術方面取得了巨大的成就，但在載人航天方面仍是空白”，要將建設空間站作為航天技術領域的兩個主題項目之一。既然要送人類上太空，就必須有天地往返運輸系統。那個時候，使用航天飛機的思想還很流行，美國1981年就實現了航天飛機的首次載人飛行。論證的時候，老一輩的科學家也討論了中國發展航天飛機的可能性，但考慮到投資強度和國內的技術基礎，最終決定使用國內現有的長征二號E運載火箭適當改進后發射載人飛船，由此開啟中國的載人航天“三步走”戰略。

“三步走”戰略提出來后，我們院的任務就是在長征二號E運載火箭的基礎上，研制長征二號F火箭。作為載人航天工程的重要組成部分，長征二號F火箭的研制既要在運載能力、入軌精度等性能指標上下功夫，更需要考慮可靠性和安全性指標。我被分配的任務是做火箭的逃逸系統。這個系統體現在長征二號F火箭上是一個類似于避雷針的構造，我們稱之為“逃逸塔”。它位于飛船頂部，高8米，在火箭發射過程中萬一發生危及航天員生命安全的意外情況，它要確保航天員能夠瞬間逃生、安全返回。在發射順利時，它還必須按計劃點火工作，脫離箭體，讓飛船得以繼續飛行。

在當時，我們只清楚一些基本原理，實際操作很難。國際上又很封閉，也獲得不到什么幫助。我們也知道火箭炸了要逃，但哪些因素會導致火箭發生爆炸？萬一發生爆炸，我們得反應多快才是安全的？我打個比方，如果火箭一秒鐘內爆炸的輻射范圍是一公里，但你一秒鐘只跑了500米，那也是白跑。還有，爆炸會產生火、熱、碎片，這三種的危害度有多大，在大氣、真空、太空中又有哪些不同？這些，都是擺在面前必須挨個兒解決的問題。我們先是分析了世界范圍內的火箭事故，總結了他們出問題的點，發現逃逸系統的發動機設備最容易出問題，接著是控制系統，這些都成為我們的研究重點。當然，我們也做了很多的模擬試驗。我記得推進劑爆炸試驗是在長沙一個山坳子進行的，我們做了一個幾百公斤重的模擬裝置，將它吊起來，等爆炸的時候它掉下來，弄破了兩只箱子，用以模擬推進劑爆炸的威力。

所有的問題都是從摸不到頭腦的階段一個個捋清楚的。長征二號F系列火箭研制，其實就是一個不斷認識和補課的過程。2003年10月15日，我們發射了神舟五號飛船，將中國的第一名航天員楊利偉安全地送入了軌道。那一次，楊利偉在天上待了23個小時就返回了地面。當時我們還沒有從發射場返回北京，就聽說了楊利偉在飛行過程中，經歷了一個很不舒服的振動，他后來還在一本書里描述了這個振動：“當火箭飛行到三四十公里高度的時候，火箭和飛船發生了急劇的抖動，產生了共振，那種十分痛苦的感覺，讓我的五臟六腑都快碎了，我心里感覺我不行了，我要撐不住了，振動26秒之后，這個振動慢慢減輕，如同一次重生。”

我們覺得這可能是傳說中的POGO振動（縱向耦合振動）。從發射場回來之后，我們工作人員一起看了當時的飛行數據，發現這個振動只有8赫茲。隨即，我們成立了一個研究組，試圖尋找振動的來源。這個工作用了5年的時間：長征二號F火箭是從長征二號E借鑒過來的，由于當時試驗條件不具備，這個火箭并沒有進行縱向的振動試驗，在長征二號F研制的時候，類似的試驗也沒有進行。這就是我們缺的課、欠的賬，既然缺了，就要補上。2008年，翟志剛完成任務回來后，我問他：“你這次飛行感覺怎么樣？”他說：“好！平穩！舒服！”5年時間就是為了把一個“不舒服”的“不”字去掉，變成“舒服”。

不知道你有沒有在現場看過火箭發射。在現場看跟在指揮室里是完全不一樣的。1999年11月19日，長征二號F火箭首次發射并成功將中國第一艘試驗飛船神舟一號飛船送入太空。那天，我在塔架上值班——逃逸塔有一套測溫系統，在發射前需要不斷地測定其溫度，我在發射前的最后一個小時才能撤到技術區。當時，我就在那里念叨，逃逸塔千萬不要使用，因為使用意味著火箭出故障，航天員要逃生。撤離后，火箭點火發射的那一刻，我遠遠地看著，覺得特別震撼，那一刻我感受到了心臟共振。

在指揮室里，你只能從屏幕上看，你關注的也只有參數。2016年9月15日天宮二號發射，這是我人生難忘的一次發射經歷，也是我當上長征二號F火箭第四任總師后參與的第一次發射。我站在指揮室里，盯著屏幕。那幾天，我緊張得上火，腮幫子都腫了。指揮員喊著三、二、一點火起飛，助推器分離，整流罩分離等，一直到這個時候，我都覺得大廳里一片寂靜，好像沒人在呼吸，等到指揮員報太陽能帆板展開，整個大廳里的掌聲才響起。

這時，我一個人悄悄走了出去，到了指揮臺二樓的儲物間，我記得它對面是一個廁所。我拿出電話給我們的遙測設計師打電話。“剛才發射的時候，我看到有幾個數不對。”我對她說。這幾個數很重要，是后續載人飛行時用于地面故障診斷的參數。她當時沒有即刻回答我，應該是去檢查參數了。晚餐的時候，她告訴我：“那幾個數是對的，你看錯了。”你看，我得有多緊張，才能把對的東西看錯。一個月后，長征二號F火箭再次將神舟十一號飛船成功發射，順利將兩名航天員送上太空。

到現在為止，長征二號F火箭已發射13次，發射成功率100%，共發射了6艘載人飛船、5艘無人飛船和2個空間實驗室。從某種意義上來說，它已經是一個成熟的產品，技術上的問題很少，技術方案也比較成熟，現在要做的就是如何保證它的穩定和安全可靠。我的責任和目標不只是成功地將天宮二號和神舟十一號發射上去，還要保證不出重大安全事故、不出重大責任事故，這才叫圓滿成功。

這型火箭跟別的火箭有著根本的區別——其他火箭出現問題，可能損失的是火箭和有效載荷。那么，只要有錢，我們可以重新再造一個，一切重來一次。但長征二號F火箭如果失利，我們將失去我們的航天員，天宮實驗室的建造以及后續的任務都會戛然而止。

所以，每一次的任務對我們來說都是非常大的考驗和挑戰。任務的關鍵在于防止人為因素導致的疏忽。我會擔心哪些事情沒有做好，沒有做全。執行神舟十一號和天宮二號任務的時候，我手里有一張任務表，完成一項檢查，工作人員會在上面畫上一個勾，沒有完成的則要解釋緣由。每隔一天，我還會招呼相應系統的工作人員開一次“雙想會”，即想哪些因素可能會影響安全性和可靠性。我的上一任總師有一個玩笑的事情，他每次干活前，會問工作人員有沒有跟家里吵架，晚上有沒有加夜班。如果有，他會說：“對不起，今天別干我們的活。”

后續，中國的載人航天還要建立中國人的空間站，長征二號F運載火箭還會為中國的空間站工程做出它自己的貢獻，我希望這個火箭會越飛越好，越來越可靠，越安全，越精準。在擔任長征二號F運載火箭總師的同時，我現在開始承擔重型火箭的研制工作。這個火箭要承載的是日后的探月、探火任務。我希望這個新型的火箭能夠打破長征二號F運載火箭的某些限制，長征二號F運載火箭要求穩定、可靠，新的重型火箭要敢于做一些冒險的嘗試，只有這樣，才能更為先進。這種感覺還挺奇怪的，我上午開長征二號F運載火箭的會議說要穩妥，下午參加重型火箭的會議，提要有突破。就像兩個小人兒在你體內，一個跟你說要保險，一個跟你說要打破常規，我感覺自己要雙重人格了。