半島全媒體首席記者 高芳
2019年6月5日，長(zhǎng)征十一號(hào)火箭從山東海陽海域發(fā)射飛天，這標(biāo)志著我國(guó)成為世界上第三個(gè)掌握海上發(fā)射技術(shù)的國(guó)家。
5年過去，東方航天港的火箭訂單接踵而至，負(fù)責(zé)研發(fā)海上發(fā)射平臺(tái)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)已成為國(guó)內(nèi)技術(shù)標(biāo)桿。從海上發(fā)射平臺(tái)技術(shù)一片空白，到出征茫茫大海屢次圓滿完成發(fā)射，研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)歷了常人無法想象的困難。
可否做個(gè)海上發(fā)射平臺(tái)？
山東省海上航天裝備技術(shù)創(chuàng)新中心主任滕瑤的辦公室，靠近走廊一側(cè)的玻璃被當(dāng)作了“黑板”，上面布滿了用黑色筆畫畫出的火箭剖面圖，圖形旁邊還標(biāo)注了數(shù)字，“有時(shí)候我們?cè)谵k公室開會(huì)，大家就隨手用筆在玻璃上畫圖來做演示?！彪幗忉屨f。
滕瑤翻動(dòng)著桌子上一個(gè)文件夾，里面是火箭發(fā)射平臺(tái)的訂單，每發(fā)火箭都有各自的技術(shù)要求，而滕瑤的團(tuán)隊(duì)需要根據(jù)這些訂單，設(shè)計(jì)相應(yīng)配套的火箭發(fā)射平臺(tái)，“接訂單接到手軟?！庇腥诉@樣開玩笑地說。
滕瑤
對(duì)于滕瑤來說，火箭的海上飛天夢(mèng)不是空談，而是一步一個(gè)腳印踏出來的道路。
他的辦公桌上放著一本書，是錢學(xué)森于20世紀(jì)60年代撰寫的航天專業(yè)教材《星際航行概論》，其中《運(yùn)載火箭的海上發(fā)射》章節(jié)中有這樣一句論述：海面遠(yuǎn)離人口稠密地區(qū)，通過海上航行可以靈活選擇發(fā)射點(diǎn)和航落點(diǎn)，有效解決了火箭飛行過程中殘骸落區(qū)的安全性問題。
“近年來船舶業(yè)的發(fā)展，讓海上發(fā)射火箭變?yōu)榭赡堋！边@一直是滕瑤的夢(mèng)想。
契機(jī)來自于一場(chǎng)千里之外的聚會(huì)。2017年陰歷臘月的一天，在北京的一次行業(yè)聚會(huì)上，滕瑤結(jié)識(shí)了中國(guó)航天科技集團(tuán)的工作人員，他們正在為長(zhǎng)征系列火箭的海上發(fā)射尋求一個(gè)解決方案，當(dāng)?shù)弥幨谴芭c海洋工程領(lǐng)域的知名專家時(shí)，他們把一個(gè)問題拋給了滕瑤：“可否做一個(gè)海上發(fā)射平臺(tái)？”
滕瑤團(tuán)隊(duì)曾接過很多海上項(xiàng)目的首制訂單，從研發(fā)、試驗(yàn)到交付都有一定的經(jīng)驗(yàn)。一切充滿未知，更充滿了挑戰(zhàn)，滕瑤決定“應(yīng)戰(zhàn)”，并馬上帶團(tuán)隊(duì)再次趕赴北京，向火箭方做了詳細(xì)的PPT演示?！盎鸺陉懙厣鲜撬钠桨朔€(wěn)的，而海面不是靜止的，風(fēng)、浪、流、涌都會(huì)影響平臺(tái)的穩(wěn)定性。浪在幾級(jí)時(shí)，晃動(dòng)的幅值是多少，我們給出了一個(gè)定性、定量的說法。”滕瑤團(tuán)隊(duì)拿出的解決方案贏得了火箭方的信任，兩個(gè)團(tuán)隊(duì)正式開始磨合。
“首先，我們要像小學(xué)生一樣，學(xué)習(xí)火箭的相關(guān)知識(shí)；其次，火箭是非常精密的，我們做發(fā)射平臺(tái)設(shè)計(jì)有一個(gè)原則：不給火箭添麻煩。”為節(jié)省成本，滕瑤團(tuán)隊(duì)決定用一個(gè)現(xiàn)有平臺(tái)進(jìn)行改裝，它的尺寸是寬79米、長(zhǎng)110米、型深8米。
長(zhǎng)征11號(hào)火箭發(fā)射時(shí)的固定架
設(shè)計(jì)方案改了近一年
“火箭能升空，用的材料肯定是足夠輕的，所以它比較脆，發(fā)射船受多大晃動(dòng)才能保障火箭不損壞，晃動(dòng)的幅值要在合適的維度之內(nèi)。”因?yàn)閲?guó)內(nèi)沒人做過火箭的海上發(fā)射平臺(tái)，這樣類似的未解問題還有很多，來往方案反復(fù)修改了近一年。
還有一個(gè)難題擺在眼前，航天發(fā)射都要在發(fā)射場(chǎng)內(nèi)、經(jīng)過嚴(yán)格審批后才能進(jìn)行，而海上發(fā)射還是一片空白。“2018年國(guó)家各相關(guān)部門正式會(huì)議就開了4輪?！睂?duì)火箭海上運(yùn)輸?shù)陌踩?、海上發(fā)射的可靠性、公海上發(fā)射的安全方案等問題，進(jìn)行反復(fù)論證。那一年，滕瑤飛北京的航班班次足有四五十趟。
在國(guó)家和山東相關(guān)部門的積極支持下，2018年12月好消息傳來：批準(zhǔn)2019年6月5日，在黃海海域發(fā)射長(zhǎng)征十一號(hào)火箭，以一箭七星的方式，將七顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。
“2019年2月14日發(fā)射平臺(tái)正式開工，我們定下了‘大干100天、7（一周七天）乘以24（一天24小時(shí)）、白+黑’的工作進(jìn)度?！表?xiàng)目負(fù)責(zé)人劉金程還記得那些日子里闖過的難關(guān)。
劉金程
首先要解決海上的通訊問題。以往在陸地發(fā)射火箭，都是通過光纜來完成對(duì)火箭的控制和監(jiān)測(cè)信號(hào)的傳輸，但是這個(gè)辦法在海上卻行不通。火箭發(fā)射用的是經(jīng)駁船改造的一個(gè)特殊發(fā)射平臺(tái)，而發(fā)出火箭點(diǎn)火指令的，卻是在距離這個(gè)發(fā)射平臺(tái)3公里的保障船上，兩者之間利用無線信號(hào)進(jìn)行通訊。在測(cè)試中，海上多變的天氣與船體的運(yùn)動(dòng)，讓發(fā)射平臺(tái)和保障船之間的通訊信號(hào)出現(xiàn)了不穩(wěn)定。
“為了解決信號(hào)穩(wěn)定問題，保障船和發(fā)射平臺(tái)間的距離成了關(guān)鍵。距離太遠(yuǎn)影響信號(hào)穩(wěn)定，但距離太近又無法保障人員安全。經(jīng)過論證，最終確定保障船與發(fā)射平臺(tái)距離縮短至2.3公里。”滕瑤形容這像闖關(guān)一樣，大家在摸索中前行。
其次平臺(tái)設(shè)計(jì)還要做好熱防護(hù)，“火箭在起飛瞬間，能量非常大，噴出來的尾焰溫度在幾千度，尾焰的速度大概在2400m/秒。也就是說，尾焰的破壞力非常大，我們要保證研發(fā)的設(shè)備耐熱性要強(qiáng)，不要被尾焰搞壞了?！眲⒔鸪套允迅闪?0多年船舶設(shè)計(jì)，經(jīng)驗(yàn)還是很豐富的，但是在火箭發(fā)射船時(shí)，一切都要從頭來。
劉金程還回憶起一次幸運(yùn)的經(jīng)歷：“還有一次，我們加班到晚上11點(diǎn)半，安裝遇到的難題是兩個(gè)設(shè)備接口高度不一致，需要24塊墊板，當(dāng)時(shí)機(jī)加工的班組早已下班，沒有墊板完不成設(shè)備安裝，就會(huì)影響第二天的設(shè)備調(diào)試，進(jìn)而影響項(xiàng)目總體計(jì)劃達(dá)成。萬幸的是那天負(fù)責(zé)保障的班組前幾天加工了一批墊板，因?yàn)榧夹g(shù)修改，用不上了，結(jié)果立馬拿出了來一看，長(zhǎng)寬高和材質(zhì)都合適，而且24塊墊板的數(shù)量剛好滿足，一下子解決了這個(gè)問題。如果不是因?yàn)槟莻€(gè)班組，很難短時(shí)間正好找到這么多塊墊板?！?/p>
就這樣，火箭船從空白開始做起，攻克了一個(gè)又一個(gè)難題。
劉金程說，“光調(diào)試實(shí)驗(yàn)就干了一個(gè)月，我們一百多號(hào)人輪流加班，每天基本上都要干到晚上11點(diǎn)。但是能給火箭做配套服務(wù)，大家都很興奮，干得斗志昂揚(yáng)。”
滕瑤說，“航天要求萬無一失，比如一個(gè)叫起豎架的設(shè)備非常關(guān)鍵，火箭發(fā)射前靠它把火箭從水平狀態(tài)托舉起來，成豎直發(fā)射狀態(tài)，我們每天要做50次起豎試驗(yàn)?！?航天港碼頭的夜晚被燈火點(diǎn)亮，海風(fēng)如筆，在黃海海面上記錄下船舶人趕工忙碌的身影。
長(zhǎng)征11號(hào)火箭固體冷發(fā)射的發(fā)射筒
拋第一口錨花了8個(gè)小時(shí)
2019年6月2日，距離發(fā)射還有3天，火箭裝船啟程，經(jīng)歷一天一夜的航行，于6月3日晚抵達(dá)預(yù)定發(fā)射海域。但剛抵達(dá)目的海域，就趕上了惡劣的天氣，海上9級(jí)風(fēng)，錨拋下就被風(fēng)浪卷走了，發(fā)射船無法停泊。
由于火箭發(fā)射的位置和軌跡都是經(jīng)過精確計(jì)算后提前確定好的，所以要保證火箭順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射平臺(tái)必須準(zhǔn)確停泊在預(yù)定位置。
那天晚上，滕瑤一夜沒合眼，他站在甲板上看浪花，“直到6月4號(hào)早晨看到浪花少了，心里才覺得有底了。”作為船舶技術(shù)專家，也是氣象、海況專家，他預(yù)判出風(fēng)浪正在減弱，果斷指揮火箭船下錨，但是風(fēng)浪中作業(yè)還是艱難的，“拋第一口錨花了8個(gè)小時(shí)?！?/p>
2019年6月5日中午時(shí)分，中國(guó)航天首次海上發(fā)射試驗(yàn)圓滿完成，標(biāo)志著我國(guó)成為世界上第三個(gè)掌握海上發(fā)射技術(shù)的國(guó)家。
滕瑤團(tuán)隊(duì)作為海上發(fā)射海面總指揮與航天一院合作，共同完成海上火箭發(fā)射技術(shù)方案論證及實(shí)施，與航天火箭團(tuán)隊(duì)一起共同啟動(dòng)我國(guó)海上航天事業(yè)的新紀(jì)元。主持完成的“運(yùn)載火箭海上發(fā)射技術(shù)及裝備”成功應(yīng)用于我國(guó)首次火箭海上發(fā)射試驗(yàn)及海上商業(yè)發(fā)射應(yīng)用等海上任務(wù)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，并獲2020年中國(guó)優(yōu)秀工業(yè)設(shè)計(jì)獎(jiǎng)金獎(jiǎng)。
2024年5月29日，谷神星一號(hào)運(yùn)載火箭的第12次飛行在山東日照附近海域進(jìn)行，成功發(fā)射谷神星一號(hào)海射型遙二運(yùn)載火箭，這枚火箭的發(fā)射平臺(tái)也是滕瑤團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)的項(xiàng)目，“我們正在開拓更多的海域發(fā)射條件，以滿足不同火箭對(duì)發(fā)射角度的要求，將來海上發(fā)射條件會(huì)更加完善。”滕瑤驕傲地說。
從2019年的首次成功，到如今“天上有星、陸上有箭、海上有船”，海陽東方航天港長(zhǎng)約6公里的航天大道，串起了沿途不同的功能區(qū)，包括火箭制造組團(tuán)、衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)組團(tuán)、海上發(fā)射組團(tuán)等，這意味著衛(wèi)星上天更便利，火箭“走幾步”就能去發(fā)射，山東已經(jīng)初步形成海上航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展核心能力。
