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金鸡山麓的轰鸣——记7013工程液体火箭发动机试车台

2012-12-07游本凤

太空探索 2012年12期
关键词:试车火箭发动机

□ 游本凤

在浙江省湖州市吴兴县境内一座叫金鸡山的山沟内,青山绿水,竹林遍野,郁郁葱葱,生机勃勃。就在这名不见经传的山野里,隐藏着一座鲜为人知的大型液体火箭发动机试车台。

前不久,笔者故地重游。沿着蜿蜒的盘山公路直到山顶,方才见到试车台的“庐山真面目”。只见试车台塔楼高高地屹立在山顶,昂首向天,仿佛在述说着一段“好汉当年勇”的壮丽故事。只是如今,这座试验台犹如一个垂垂老者,历经壮怀激烈和岁月沧桑后,所有的轰鸣已经成为一道消逝的风景和一个斑驳的记忆。

当年的发动机试车台

曾记得,在上世纪80年代中后期,笔者曾经好几次前往金鸡山,与许多如潮涌来的人群一样,兴致勃勃地观看液体火箭发动机点火试验时的壮观场景。只见那时金鸡山的山坡上,一簇簇、一堆堆地站满了人,所有的人都伸长脖子,静静地等待着火箭发动机喷火的那一刻。因为那时很多人难得有机会到卫星发射基地现场观看火箭点火升空的壮景,认为能看到火箭发动机试车点火也不错。其实发动机点火试车也是很壮观的。就在发动机点火瞬间,地动山摇,声震耳膜,火光刺眼,犹如火箭腾空而去。紧接着,试车台上的喷淋装置喷出一阵巨浪般的水流,迅速将火浇灭,导流槽内顿时雾气腾腾,山沟内简直就像升起了一股冲天的蘑菇云。试车情景虽然已经过去了很多年,但回忆起来仍然让人觉得大饱了眼福。

如今,这座曾经为航天事业作出过重要贡献的火箭发动机试车台早已完成了它的历史使命,偃旗息鼓了二十年。站在试验台前,笔者久久地伫立,总觉得当初花了那么大的代价,现在将它废弃了,挺可惜的。

毕竟,它在中国航天发展历史上,留下了辉煌的一笔。

发动机试车结束后产生的大量水蒸气

伴随着航天事业崛起而兴建

1969年8月14日,是一个很特殊的日子,因为这天,国务院总理周恩来在接见国防工业军管小组、国务院国防工业办公室、解放军国防科学技术委员会、七机部和上海市有关负责人时,代表党中央作了重要指示:上海不仅可以搞导弹,也可以搞火箭和卫星,还可以搞洲际导弹。根据周总理的这一指示精神,同年10月31日,中共中央、国务院、中央军委向上海下达了“701工程”任务,任务中主要包括抓总研制火箭和卫星。火箭取名为风暴一号,卫星取名为长空一号。

接受了这一重要任务后,上海市革命委员会及时召开“701工程”誓师动员大会,180家单位、600多人参会。根据会议精神,要求在一年之内就拿出火箭初样产品,1970年至1976年期间,总共要拿出8发火箭产品。火箭由上海机电二局(上海航天技术研究院前身)负责抓总研制,承担火箭设计和总装任务。卫星的研制任务则由上海机电一局承担。

研制大型运载火箭不仅需要庞大的火箭总装厂房,而且针对液体火箭发动机的特点,研制阶段还要进行多次冷热试车,以验证发动机的性能、结构、推力、耐烧蚀、燃烧工况等过程,这就必须建立一个液体火箭发动机综合试车台。同时考虑到安全和保密,以及化工品燃烧对环境的影响等诸多因素,试车台必须建立在远离繁华城市的偏僻山区。

1970年初,经过多方勘察,工程指挥部最后选定湖州郊外的金鸡山麓,并将这一建设工程命名为7013工程(工程完成后被命名为7013厂)。于是,热火朝天的7013工程建设项目拉开了序幕。根据建设计划,工程分三期建成,大型液体火箭发动机试车台为一期工程,二、三期工程为固体发动机试车台及固体推进剂研究和装药厂房等。一期工程规模最大,工程包括火箭发动机试车台主体结构、控制室、高位水池、液体燃料贮存库房和输送加注管路、电测试室、空分站与气瓶场、发动机清洗分解车间、导流槽与污水处理站等。由于在山上施工,交通不便,给土建工程、材料运输、大型构件吊装、设备安装和调试等,都带来比平地施工大得多的困难,而且每一样施工项目的工作量都很大。好在那时上级一个指令下达,大家决不讨价还价,坚决执行。为赶时间和进度,千军万马迅速奔赴建设工程第一线,没日没夜地奋战在金鸡山麓,大家只有一个愿望,就是早日把发动机试车台建起来,为7013工程作出贡献。有一次山里下大雨,正逢试车主台浇注混凝土,因工程进度紧张,指挥部决定不能半途停下。于是700多名建设者淋着雨排成两排,将搅拌好的混凝土用一只只木桶传递到山上主台工地,硬是用最原始的操作方式,对四根支撑试车台的水泥支柱进行浇注。浇注完毕后,现场每个人不仅淋成了“落汤鸡”,而且都累得趴下了。

值得一提的是,7013工程建设项目还得到了地方政府的大力支持和无私援助。当地政府表示,只要航天工程需要,要哪块地就给哪块地,要什么材料就给什么材料,要多少劳动力就支援多少劳动力,而且一切都是无偿的。当地各界为航天事业甘愿奉献的高风亮节,令人感动。为对当地政府和人民所做出的牺牲给予一定的补偿,上海市革命委员会决定,由7013工程建设指挥部赠送给当地政府20辆手扶拖拉机。那时的手扶拖拉机在农村还是属于比较新潮的农业机械,既能耕地,又能跑运输,很受农民的欢迎。另外,对于地方建设和发展所需要的一些工业品,也按照当地需求尽量予以满足。

领导和工程技术人员在等待观看发动机试车

当年的火箭发动机

为发动机热试车成功保驾护航

谁能想象,像7013这样规模浩大的工程,连土建工程、专用设备制造、设备安装调试,只用了两年多的时间就建成了,可见当时人们冲天的干劲。这一建设速度也创造了国内的一个先例。

1972年7月19日,是一个值得纪念的日子,这天,刚刚落成的试车台进行第一次发动机试车。于是,指挥部邀请了许多上级领导和协作单位的嘉宾前来观看。所以,那天山沟里的气氛既热闹又紧张。台上,操作人员穿着防毒衣、戴着防毒面具,正在认真有序地做着试车前的各项准备工作。台下,消防车、救护车等严阵以待,以防不测。解放军警卫战士也在各个哨位上加强警戒。山野空旷的上空,喇叭里不时传来现场指挥员的呼叫声和口令声。点火试车前,拉起了尖利的警报,让有关人员按照预定的操作程序迅速撤离。

伴随着惊天动地的轰鸣,以及发动机上千度的高温迅速被水冷却时产生的巨大蒸汽团,第一次发动机热试车获得了圆满成功。山野里顿时响起了一阵阵欢呼声。

据不完全统计,该试车台在建成后的二十年间,共为风暴一号、长征三号、长征四号等运载火箭的发动机进行了113次热试车,成功率为100%。其间,针对风暴一号二级游动发动机质量问题,导致3次发射失利,利用试车台对改进后的发动机进行验证,在经过1次500秒热试车的基础上,决定再进行一次游机与主机组合的二级发动机热试车。联合试车于1981年1月25日进行,主机于200秒正常关机,游动发动机则继续工作至3600秒正常关机,像这样的长程热试车,在当时国内还是第一次。

热试车从60年代的60秒到70年代的800秒,再到80年代达到一个小时,充分证明了我国火箭发动机研制技术已经不断走向成熟。

331工程,是当年中国航天用研制的长征三号火箭发射地球同步静止轨道通信卫星的一项重大工程。在331工程中,长征三号在研制过程中碰到了三大关键技术难题,其中一大难题是一、二级火箭纵向偶合振动(也称POGO)的抑制,防止火箭产生共振。为了攻克纵向偶合振动技术难关,上海设置了三个攻关战场,一是在闵行电机厂建立了一个冷流试验输送系统和发动机泵的联合试验台,以取得有关动力学方面的数据;二是在松江建立了蓄压器选定参数的液流试验室,研制抑制纵向偶合振动的阻尼蓄压器,将系统自振频率控制在安全频带内,从根本上抑制纵向偶合振动。第三就是在浙江湖州发动机试车台上建立1:1试验系统,进行全系统激振下的冷试车和热试车。根据发动机进行全动力系统冷流试验的要求,必须对现有试车台进行较大规模的技术改造。为此,改造工程组成了一支由多方面人员参与的60多人的队伍,历时4个多月才完成。改造后的试车台增加了汇流系统、激振器基础装置、泵箭管路传输系统、专业消防引水系统、控制系统及测试系统等。其后,通过一系列冷热试车试验,获取了一批如何抑制纵向偶合振动的试验数据,掌握了激振频率和共振特征等规律,得出了系统中加蓄压器的变频降幅效果和动态增益等,为攻克纵向偶合振动关键技术立下了汗马功劳。

向三位牺牲的航天人致哀

当年的厂房

三位航天人为试车献出了生命

虽然这次伤亡事故已经过去三十多年了,但只要当年的老同志回忆起这一不幸事件,至今仍然感到忧伤不已。因为3个年仅20多岁的年轻人为了发动机试车,献出了宝贵的生命。

对于7013厂来说,1974年7月24日这天,是一个让人揪心的日子。那天上午,正在进行风暴一号S128火箭发动机的试车。而发动机试车对该厂来说,是一件科研生产大事,全厂干部职工必须全力以赴。在那天的试车过程中,现场指挥员从耳机中突然听到咝咝的漏气声,并判定为201岗位上的减压器安全阀门在漏气,于是马上命令岗位操作人员迅速去处理。得到指令后,操作员叶红卫、邱金虎、惠吉利,以及气路组长俞峰4个人忙赶到201房间。进入房间后,4个人只知道寻找阀门开关,赶快将漏气的阀门关闭,却忽略了此时因阀门已经损坏,正在大量泄漏氮气。因氮气没有一点异味,他们根本没有闻到,再加上当时窗户紧闭,整个屋内充满了氮气。不一会儿,4个人便吸入过量氮气而窒息昏倒。后来赶到的同志发现这一情况后,赶紧将窗户打开,进行通风换气,然后以最快的速度将伤员送到当地医院进行抢救。经过医生的全力抢救,最终只有俞峰得以幸存,而另外3个人因窒息时间过长而不幸牺牲。噩耗传来,全厂悲恸,大家都为失去了3位日夜相处、朝气蓬勃的战友而感到十分悲伤。

事后,经过对这一事故研究分析,发现阀门开关内有两粒微小的焊渣多余物。正是这两粒小小的多余物,一下子夺去了3位年轻人的生命,其中的教训非常深刻。后来,经过征询家属意见,3位年轻人的遗体被埋葬在了金鸡山麓。青山埋忠骨,马革裹尸还。愿他们的忠魂永远陪伴着航天事业。

虽然事过境迁,但如今的上海航天技术研究院动力所(前身为7013厂与810所重组合并)的员工并没有忘记他们,每年的清明节,所里总要组织有关悼念活动,无论是认识他们的老同志,还是不相识的航天新人,纷纷来到他们的墓前,或献上鲜花,或进行宣誓,以表达对逝者的深深哀思。

发动机试车台下的导流槽

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