最容易出问题的一环是制造

http://www.sina.com.cn 2007年10月25日10:23 南方新闻网-南方周末

  在张晓晴看来,各个环节中,在工厂制造一环最容易出现质量问题。一台发动机由上万个零件、近7万条焊缝组成,极为精密,“对质量的重视永远不会过分。”制造厂工艺处副处长许艺峰强调。

  有一次,在中装配车间,一位装配工人起身时碰了一下桌上的扳手,导致扳手上的一个螺钉掉在了地上。因为担心螺钉落入发动机内——发动机内的多余物会导致发动机发生严重故障——工厂厂长带领一帮工人趴在地上找了两天。螺钉是找到了,但是,此螺钉就是彼螺钉么?无人敢肯定。

  于是,这个螺钉被送到计量室测试,测试结果是这个螺钉和丢失的螺钉型号完全相同,但是,谁敢说此螺钉就是彼螺钉?万一不是,很可能导致发射失败,卫星报废。最后的结果是,这台由上万个零件组装起来的发动机被全部拆卸重新组装。

  还有一次,在发射场,一位工人不小心撞到一台发动机上,导致发动机和其他物体磕碰,从外观上看只是有一个很小的缺口,但是,这个缺口会影响发动机的性能么?院里资格最老的专家也不敢担保。测试一台电视是否正常的方法很简单,开机检查就可以了,但是,发动机是一次性的,“点火”试验会使其报废。

  如何能知道这个小缺口是否对发动机造成影响呢?全装配车间的工人连夜加班,用备份零件组装起一台一模一样的发动机,找这个工人、用同样的力量去撞出一个同样的缺口,之后再把这台发动机运到试车台试车。对

火箭发动机质量的要求之严格由此可见一斑。

  发动机制造厂的生产车间里,一切井井有条,就连茶杯和水壶的放置位置都会被明确地标示出来。如果一件物品不在原位,那它必是正在被使用。随便打开一个机械加工车间工人的工具柜,由下层往上分别是:刀具、刀片、量具、资料、个人用品、现场文件,各归各位,丝毫无差。

  从原材料开始,每一个零件都有和其相对应的跟踪卡,卡片上记录着这个零件由谁制造、由谁加工、由谁组装、由谁验收的详细信息。跟踪卡就是每个零件的档案。对于装配工人来讲,每天领了几个零件,用了几个零件,退还几个零件,即便小到一个螺母、一根焊丝都有严格登记。

  除了管理严格,对工人在制造过程中的精细程度也要求极高。发动机制造厂的工人曹化桥,可以在直径31mm的工件上用直径1.1mm的钻头,钻出14对角度分别为10度、45度,深18mm的深斜孔,撞击中心偏差0.1mm。为了保护自己的眼睛以保持这样的水平,当家人“看”电视的时候,曹化桥却只在“听”。

  在车间明亮的灯光下,铜制的刻着螺旋纹理的发动机燃烧室零件发出棕红色的光泽,“我觉得它可像一件工艺品了。”秦利云蹲下去看着它说。在做了十多年铣工之后,秦利云现在即便是在机器轰鸣的车间里,也可以靠听觉分辨出铣刀切削时0.15毫米的差别。

  试车,危险而紧张的工作

  一台火箭发动机在发射中心发射升空后可能只需要工作170秒到200秒,但是,发动机在试车时则被要求加严试验,一台发动机会被测试工作500秒甚至600秒时的各种数据。

  试车现场比发射现场更加壮观。四台绑定的发动机被牢牢固定在试车台上,点火命令下达之后,同时喷出橘红色的火焰,并发出巨大的轰鸣声。“太震撼了,地动山摇,且要持续将近10分钟。”所有观看过试车的人员都这样形容。

  试车一般分为两种情况。对于正在研制中的新型号来说,试车的目标是收集数据以便对其进一步地改进。而对于成熟型号的发动机来讲,要通过“试车”来对同一批出产的发动机进行质量抽检。对于两台发动机来讲,“一模一样”意味着同样的设计、同样原料,且它们来自于同样的车、铣、焊接、组装工人,只有相同性达到这样的水平,对发动机的抽检才是有意义的。

  “试车是一件非常危险和紧张的工作。”航天动力试验技术研究所的所长史峰章说。

  “说它危险,是因为像‘长三甲’这种类型的火箭,推进剂是有毒有污染的,且易燃易爆,试车过程中就曾发生过爆炸。”

  试车的压力也非常大。一台发动机造价近千万元,试车绝非儿戏。如果试车失败,错误出在发动机,那对改进其性能、在火箭上天前及时查出错误而言,当然是完成了试车的本来任务。但若是导致试车失败的原因出在试车工作,则会对人力物力造成极大浪费。

  史峰章从1984年开始就当上了试车台副主任,但直到今天,“每次试车的时候心还是咚咚地跳”。为了准备一次试车,全所200多职工要工作十天,“那么多人,准备那么长时间,就为了这几百秒钟。只要有一个因素出错就会失败,感觉就像在走钢丝,每试完一次,大家就高兴得不行。”

  史峰章说,像嫦娥这样重要的任务,发动机从装配开始到上试车台的每个环节都要全程录像,各家的管理,设计,生产,测试,从上到下要明确责任人。一般试车提前十天进行准备,嫦娥这样的任务则要提前半个月,“不能有任何差错”。

  更有挑战,也更忙碌

  “中国的载人航天成功之后,整个航天业的精神都为之一振。”张晓晴说,“更有挑战性了,但也更加忙碌。”

  航天推进技术研究院的工作人员们普遍觉得最近两年明显忙了很多。

  张晓晴计算了一下,去年的加班时间相当于70多个工作日。而秦利云所在的车间所有工人几乎天天都在加班,赶制每个人必须完成的任务。秦利云和丈夫共用两台同样机器,两个人倒班制,一个人早班,一个人晚班,只有周末才能相见。

  虽然航天推进技术研究院1993年从秦岭里迁到了西安,但测试长征系列火箭发动机的试验区却留在了原地。这样,每逢常规发动机大型试验,参试人员依然要回到深山。去年一年,动力试验技术研究所的参试人员在深山里工作超过200天。

  由于航天事业在近两年的大步提升,航天人才也得到了比较快速的成长,曾经新老人员的青黄不接现象已不存在。

  “我在所里都算是老同志了,我有不少同事是‘80后’。”年近40岁的张晓晴说。张晓晴所在设计室的室主任段增斌也有同样的感受,该室现在有技术人员43人,60%以上都在35岁以下。

  20世纪90年代,美国、俄罗斯、欧洲和日本均研制出了成本低、可靠性高、性能高、无毒无污染的大推力液体火箭发动机。现在,我国的大推力液氧煤油发动机已经通过了600秒长程试车的考验。这种新型发动机可使近地轨道运载能力从现在的9.2吨提高到25吨,可以发送空间站,使探月计划的深入成为可能。“‘嫦娥1号’只是探月工程的开端,下一步还要到离地球更远的地方进行深空探测。那时候,大推力火箭就有了用武之地,它们将把中国的宇航员推举到甚至比月球更远的地方。”戴证良说。作者:沈亮 发自西安

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