专访运载火箭系统总设计师刘竹生

运载火箭系统总设计师刘竹生
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　　刘竹生，1939年出生，黑龙江哈尔滨人。1963年毕业于哈尔滨工业大学，博士生导师。曾参与研制中国第一代捆绑火箭“长二捆”，负责研制中国载人航天工程运载火箭“长征二号F”，现任中国载人航天工程“长征二号F”火箭系统总设计师。

　　记者：“长征二号F”火箭作为载人飞船的运输车，与过去相比有哪些特殊的要求？

　　刘：载人航天工程本身要求很高，跟过去的卫星工程大不一样。“长征二号F”火箭作为飞船的运载器，提出了高可靠、高安全、高质量的目标。这跟过去有很大的不同，过去我们运载器不搞高可靠性和安全性。为了达到这个目的，我们的许多核心器件都采用了冗余技术(热备份)，增加了故障诊断和逃逸救生系统，都是很新的技术，也引起了其它系统相应的变化，给我们的研制带来了很大的困难。

　　记者：“长征二号F”

　　刘：最根本的区别就是可靠性和安全性。“长二捆”是发射外星的商业用火箭，没有那么高的要求。而“长征二号F”火箭是载人用的，可靠性要非常高，增加了很多新技术，风险很大。

　　记者：在你参与的火箭研制过程当中，您觉得最艰难的是什么时候？

　　刘：最艰难的时候可能要数“长二捆”的研制。因为当时国家国民经济比较落后，十年文革动乱刚刚结束，各方面经费都比较紧张，条件非常艰苦。当年研制“长二捆”的时候是自筹资金，我们从银行贷款，所以经费非常紧张。还有一点就是研制周期比较短。我们和人家签了合同，真正的研制时间一共就十八个月。因为经费和进度的问题，给研制也带来了一些困难。这是我们国家第一次搞捆绑火箭，特别是像突破捆绑技术，遇到了许多没有想到的问题。那时候主要是整流罩分离问题，发现得比较晚，当时我们国家又不具备分离实验条件。我记得当时火箭已经要出场了，整流罩分离还没有完成，没有通过，要重新搞分离方案。这其实是一个新的攻关。

　　北方；那时间已经很紧迫了。

　　刘：当时只有半个月的时间，那时真是把我逼上了梁山。因为在这之前，分给我的工作就是负责火箭的助推器捆绑结构设计，也是一项新的技术。这项工作按时完成后，火箭按时出场了。当时我也做好了跟着火箭进场的准备，突然出现了整流罩分离问题。那时候王永志总师还是我们的院长，他对我说：“你必须留下，解决这个问题。”我当时刚搞完助推器的分离，还没有想过整流罩分离会有多少困难，就一口答应下来了。留下以后，别的同志就提醒我说，这么短的时间，你留下解决这个问题，不是自找麻烦吗？如果这么短时间没有解决，责任不是就落到你身上了吗？甚至有人说，你是不是疯了？

　　记者：您当时是怎么想的？

　　刘：他们这样一说，我心里也“咯噔”一下，才开始想这个问题的严重性。但是我想，“长二捆”马上要走向国际市场，如果这个时候败下阵来，不但会给我们带来很大的损失，而且我国航天事业在国际上的声誉也会大打折扣。所以我当时心里就有一股劲儿，一定要冲过去！中国火箭一定要冲出一条路！虽然我知道那一定有风险，但毕竟还要有人去做这件事，去克服它。

　　记者：那时就剩下半个月时间，您有把握吗？

　　刘：其实我也还有一种分离方案，觉得有较大的把握，就接下了这个任务。那时候都顾不得想那么多了，一心只想着解决问题。当时只留下了三个人，一个是张庆伟，他对分离分析、计算机仿真比较熟悉。另外还有一名同志。我们三个人按照我们的方案做试验。做了一次后，整流罩分离了一半，另一半没有成功。当时我就懵了，脑子里一片空白，弄不清是怎么回事，觉得方案没有什么问题。后来又仔细分析、研究，最后发现他们的原始数据有误。我们采用的是他们分析的数据，和实际真正的测量数据差了很多，影响了分离力和分离速度。

　　记者：这对您可是一个好消息。

　　刘：当时我们从分离的高速摄影也看出来了。因为整流罩虽然看起来很庞大，分离时看起来很强，实际上就跟那纸片似的，不会有很大的冲击力。分离时的振动会吸收很多能量。根据这个情况，我们又重新测量了整流罩的质心，重新进行分离计算，特别是防止整流罩变形而吸收能量，又采取了一些措施，马上投入生产。当时我们全院对这个事情特别关注，我们的草图一出来，工厂马上开始生产。当时只用了三天，新的产品就出来了。这次分离一次成功，这个坎儿算是过去了。这件事给我的印象非常深。我记得当时准备分离试验的时候，精神头还很足。等到一分离完，成功了，我的腿就站不住了。因为连续折腾了好多天，白天黑夜都是想、都是干，任务的紧迫感一直逼着你，也没有时间考虑是不是累了，或者休息一下。

　　记者：任务很紧，再累也没有时间休息。

　　刘：是的。因为马上要去靶场去改装产品。就赶紧把生产件一起用飞机运往西昌参加试验。

　　记者：您对火箭事业非常热衷。

　　刘：我走入航天这个行业，是因为组织的安排。那时候组织安排让我学这个专业，自己也不知道怎么就去了。没想到这一去，正中下怀。因为我自己非常喜欢火箭、导弹这个行业。现在我已经干了三十多年，快四十年了。

　　记者：这么多年，是什么信念支撑着您？

　　刘：这可能是我内在的因素。我小时候非常喜欢嫦娥奔月之类的

　　记者：三个梦想伴随着您的一生。

　　刘：这四十年来，我一直坚持在航天事业当中，就是我心里一直有这样的梦想。我也相信，总有一天，我们国家会非常强大，立足世界强国之林，这是一个渐进的过程。

　　记者：听说您每次发射都会在手心攥出一把汗，几乎成了您的“火箭综合症”。是不是每次发射，您都有一种如履薄冰的感觉？

　　刘：的确有这样的感受。我觉得有这种心态，是因为这种航天事业与别的行业不同，这种风险实在是太大了。如果你设计一辆汽车，试车的风险不会有那么大。不成功我还可以修嘛，我还可以改进。但航天就不一样，航天没有改的机会。只要发射按钮一按，火箭一腾空，功成失败就已经盖棺定论。那一刹那你后悔也来不及了，一切都无法挽回，飞行试验是不可逆的。

　　记者：火箭在发射前经过了很多测试，您还是放心不下。

　　刘：虽然做了好多测试，但是从我们国家的基础行业讲，毕竟还是有一定的不足。从原材料、元器件，以及它的生产，真正要达到航天用的标准，还有一定的距离。正因为我们知道这个距离，所以每次发射都很担心。航天事业是一个很大的系统工程，不是几个人就能够决定的，是成千上万的人从事这样一个行业，一起搞这个工程，最后决定发射的这几分钟。如果有一个人，在一年前或者两年前，生产过程中稍稍不注意，埋下一个小小的隐患，就有可能在最后上天的那一瞬间表现出来。所以每次发射，都没有十分的放心，心里不是很踏实，当然要捏一把汗了。

　　记者：从事航天这么多年，您自己研制的产品有没有失败过？

　　刘：有。从我参与这个型号的研制以来，一共有三次失败。第一次失败――时间我记不大清了。那次发射没有点火，紧急关机了。后来发现这是产品在生产过程中带进了多余物，造成了紧急关机。第二次发射失败，是因为卫星与火箭的自振频率耦合而造成的，卫星在飞行中爆炸了。这样的问题提前是无法测试的，也给了我们很大的压力。第三次失败完全是质量问题。那时的质量意识还没有现在这样强，生产质量没有控制好，出现了传感器泄漏。那次已经加注好了，就又把推进剂泄出来。泄出后更换传感器时，发现是生产问题。这些工作是很危险的，一不小心，就可能会爆炸，造成不可挽回的损失。

　　记者：那种场面的确是惊心动魄的。

　　刘：所以搞航天运载火箭，必须要有巨大的心理承受能力。俄罗斯有一项统计，说搞航天的人，尤其是总师、总指挥没有寿命很长的。我觉得这个与他经常所承担的这种风险有关。但不管怎么说，航天必须有人搞，一定要有很强的承受失败的能力。航天，就是这么回事！

　　记者：您喜欢画画，是不是为了调节这种紧张的心理压力？

　　刘：画画是我的业余爱好，现在不行了，工作太忙。我觉得作为一个人，生活在这个世界上，除了要搞工作，还有许多生活上的事。多一些业余爱好，可以调节自己的紧张情绪。我年轻的时候喜欢画画，画起来心情很舒畅。钻到画画里，其他的烦恼就都忘了。后来到了领导岗位，工作很忙，就没有那么多的时间去画画了，因为画画挺费时间的，需要做很多准备，找颜料、调色，等等。后来就因地制宜，干一些自己喜欢的事。我到了我们酒泉卫星发射中心，这里的石头、树都非常奇特，让人心旷神怡。任务期间有空闲时间，我就去戈壁滩捡石头，有时候去胡杨林看一看。我觉得这里的自然风光太美了，大自然把人比得很渺小。我有时候想，一个人在自然的时间长河里能占多少分量？这样就激发我的工作热情，赶快干，抓紧时间多做工作。我们有的老前辈们在生活和工作上处理得很好，我自己比不上他们。干好自己的工作，想办法调节一下自己的心情，我觉得对工作是非常好的。

　　记者：大家都说您总是把火箭比做自己的儿女一样人格化了，是这样吗？

　　刘：我的确是这样认为的。因为火箭虽然看起来是个“大黑粗”，实际上火箭里面的设备是很精密的，它的结构也都是很精密的。比如控制平台，我们可以说是它的心脏，那是非常精密、非常贵重的东西。电缆就像它的血管一样，哪儿断路，哪项工作就无法进行，它当然就不能正常工作了。储箱当然要粗笨一些，但也是很严格的设计，不能多一丝少一毫。这些东西如果不精心测试、精心操作，就会引发一些致命的问题。所以在我心里，尽管它摸上去冷冰冰的，却是有灵气的，需要我们去精心呵护，容不得一丝马虎。要让它按我们的要求去工作，就要按它的要求去测试。它跟人一样有机理，有灵性。

　　记者：那它也算是试验队的一员了。

　　刘：我们一个试验队进场三百多人，火箭是最主要的成员。

　　记者：您是火箭的总设计师，却经常喻自己为“打工老头”。

　　刘：火箭的研制是一个系统工程，不是一个两个人的事。我们航天工程是这样一个体系，就是由总指挥负责，由总指挥下达任务，分头分批去干。总指挥要协调整个工程的进度，安排各个系统之间的配合，按着总体的要求往下走。如果你超越了这一条规则，你自己干自己的，必然会对整个工程造成一定的影响。所以说无论是谁，担任什么样的工作，都要摆正自己的位置。每个人都这样，这个工程运行起来才会顺利。否则，这个工程就无法进行了。

　　记者：“长征二号F”火箭经历了这几次发射，无论是产品质量还是技术，都上升到了一个很高的水平。您怎么评价现在的技术状况？

　　刘：“长征二号F”火箭的元器件指标本来就高一些，经受了这几次考验，应该说产品质量和技术都很成熟了，这多少会让人感到心里踏实一点儿。但是来自各方的压力还是有。航天工程是一个特别的产业，是在国民经济的基础上形成的，它所用的技术都是各行各业的尖端技术，集中到航天产业上来，所以航天的水平其实是代表了一个国家的整个国民经济水平；另外，航天在大家的心里有一定的神秘性。大家都不知道是怎么回事，也就会特别关注它。这样一来，航天产业的一举一动都会引起民众极大的兴趣。它的成败影响也就非常大。一方面成功了，会增强民族凝聚力，增加他们的自豪感。另一方面如果有大的失败，对民众、对航天都是一个非常大的打击，所以我们都很怕失败。每次发射一直等到飞船准确入轨，我才能放下心来。

　　记者：生怕出意外。

　　刘：对。意外总是想不到的。我们的火箭有逃逸救生系统，万一逃错了怎么办？点了火什么情况都可能发生。

　　记者：现在马上要进行载人飞行了，火箭发射是最关键的时段。不知您现在的心情如何。

　　刘：我现在的心情一是兴奋，二是有压力。想到中华民族千年飞天梦想就要在我们手中实现，想到这一伟大时刻已经进入清晰的倒计时，心情当然是兴奋的。但是航天事业，特别是火箭发射，风险还是存在的。因此，你再怎么坦然，心里总不免会随着火箭发射日的临近，感到压力在增大。我想有压力并不是什么坏事，它可以促使我们利用这段时间，再仔细深入地做些工作，把隐患和疑点消灭在点火前。

　　记者：随着载人航天工程的发展，运载火箭将承受更大的发射任务。您觉得我们将来的运载工具应该走一个什么样的发展道路？

　　刘：现在的火箭发射能力是8.8吨，打小的空间实验室还是可以，但更大的就不行了。做为运载火箭，走过了三十多年的历程了，现在总结起来，我认为有两点可以借鉴：第一是我们原来研制的火箭都没有长远的规划。这一点不是说我们中国这样做，国外的运载火箭也走过这样的弯路，用一个什么样的火箭就研制一个什么样的火箭，研制了一大堆火箭。现在回过头想，我们是不是该走一个组合化、模块化的路。我们可以研制几个基本型，这些基本型就像搭积木那样组合成不同用途的火箭。这样生产起来就可以批成产，降低成本。不要用一种型号的火箭，工厂就专门设计一套大型生产线，用一发生产一发。这涉及到很多生产问题和质量问题。一个环节出了问题，要检查，要反工，影响整个生产线。如果我们把这些都摸索好了，搞批生产，很容易提高火箭的质量，试验能力也会提高。你要什么火箭，我都设计好了，拿来组装一个就行。将来发展新一代火箭和可重复利用的火箭，应该走这样的路子；另外，从火箭发展到现在，推进剂问题应该引起我们的注意。当年因为火箭技术还没有发展到那一步，我们用的推进剂都是有毒的推进剂。这种推进剂除了对发射场操作人员的身体健康造成一定的危害外，我们火箭残骸的落区周围，甚至于火箭在飞行过程中出现故障，安全引爆，火箭残骸的落点会对周围的人员造成伤害。现在运载火箭技术，特别是火箭

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