为了航天员的绝对安全

新闻背景

何为逃逸系统：逃逸系统由低空和高空两种逃逸发动机组成，低空发动机也叫逃逸塔，在飞船的顶部，塔高8米，从远处看像是火箭的避雷针。高空发动机安装在飞船整流罩上。逃逸系统的任务是在火箭起飞前负30分钟到起飞后120秒（飞行高度在0公里至39公里），起飞后120秒到200秒整流罩分离（飞行高度在39公里至110公里）两个时间空间段内，万一火箭发生危及宇航员生命安全的故障，它可以拽着轨道舱和返回舱与火箭分离，并降落在安全地带，帮助飞船上的宇航员脱离险境。逃逸系统的动力装置由固体火箭发动机承担，共四种型号10台发动机，全部由我省的中国航天科技集团公司第四研究院研制生产。

逃逸　直指3%的小概率

记者：据我了解，国内外用来发射卫星的火箭，其可靠性指标达到0.93就算“达标”了，而我国用来发射“神舟”载人飞船的长二F火箭，采用了大量冗余技术，她的可靠性已经达到了0.97，处于国际先进水平，那她为什么还要有逃逸救生系统？

周为民：长二F火箭0.97的可靠性指标在当今世界上已经算是最先进的运载工具了，但这仍然意味着火箭发射100次，还会有3次可能发生问题。为了对3%的小概率做好补救工作，研制人员专门针对火箭可能出现的危及宇航员生命安全的故障设计了逃逸救生系统，目的只有一个，就是绝不能让我们的航天员用生命去冒险。

在制定逃逸系统方案，提出逃逸系统设计指标之前，首先要弄清楚载人航天发射过程中究竟会发生哪些故障。国外航天技术发展的历史和美苏载人航天的经历证明，威胁航天员的故障大多发生在火箭上升段，这时最大的危险来源于火箭，最严重的后果是火箭爆炸，因此，最有效的方式是“逃离”危险区域，而解决火箭发射故障逃逸救生技术，是一项世界性的难题。从长二F火箭研制伊始，逃逸系统被公认为整个火箭系统中最难啃的一块骨头，也是必须突破的重大关键技术之一。

我国政府在载人航天工程正式立项时，就庄严地宣称：我们不仅要有高可靠、高安全的“神剑”、“神舟”，还要有万一遇到意外紧急情况确保宇航员安全生还的一流的逃逸救生系统。中国人有能力用自己的双手把中国的航天员送上太空，而且这将是一项建立在科学、理性基础上的空间探索活动，而非探险活动。

为了这个庄严的承诺，自1992年底接受载人航天逃逸系统动力装置研制重任后，全体四院人面对一个全新的技术领域，一项完全从零开始的工程研制项目，殚精竭虑，用最严最细最慎最实最透最精的工作，以零故障、零缺陷的质量目标苛求自己，多少个白日夜晚，多少次攻关克险，多少人付出了多少心血、智慧与汗水，终于，我们用自己的双手向党和人民交上了一份优秀的答卷，创造了堪称世界上最完善的载人航天逃逸救生方式的奇迹！四院人为中华千年飞天梦圆做出了自己应有的贡献！

研制　吹尽狂沙始到金

记者：面对这样一项世界性的难题，完全从零开始自主研制，这个过程一定是充满艰辛、充满阵痛的吧？

周为民：细心的人看过逃逸塔后都会发现，她不仅外型很特别，结构也很复杂。整个逃逸系统的动力装置由四个型号大小10台发动机组成，这四种发动机分别是逃逸主发动机、分离发动机、偏航俯仰发动机和分离发动机。面对这种异型的东西，四院的火箭发动机专家们也曾“迷惑”过，当时仅从非常有限的国外报纸、杂志上偶尔看见过，甚至都搞不清哪个是发动机。上世纪90年代初，我院的设计人员在俄罗斯交流考察，与俄方人员谈起发动机时，仅一个发动机外壳，人家张口就要80万美元。我们于是毅然决定走自力更生、自主研制的路子，不信我们自己就搞不出来。

经过选型、论证、研制、试验，到1995年4月19日，逃逸发动机第一次矗立在了位于秦岭深处的试车台上。这是整个逃逸系统10台发动机中尺寸最大、形状最复杂，也因此是研制难度最大的主逃逸发动机，大家对她充满了希望。要知道，异型空间曲面给加工生产带来了很大的难题，为了这个长得像一只张牙舞爪的“四爪鱼”的家伙，在当时设备条件非常有限的情况下，仅我院的机加工人就付出了整整一年的艰辛和汗水，硬是用镗床、铣床一刀一刀“抠”出来了一套产品。然而，试车点火后不到1秒钟，摄氏3000多度的高燃速火焰瞬间将四个前置喷管的弯管部分全部烧穿，四射的火焰将整个试车台烧成了一片火海，试车的惨状让在场的许多人流下了泪水。

尽管设计人员和工艺人员事先已经考虑到了这种特殊要求发动机燃烧室的烧蚀和冲刷环境会很恶劣，并采取了较传统发动机绝热层厚得多的绝热方法。但事实证明，传统的绝热方法和材料对这种要求异常苛刻的特殊发动机是根本行不通的。我们院领导和型号两总连夜召开了事故分析会，并经研究后决定，从设计、材料、工艺、技术等多方入手，多管齐下，成立十多个工艺技术攻关小组协力攻克难关。正值一年当中最为酷热的季节，一场牵涉甚广，许多四院人至今记忆犹新的“百日攻关”大战上演了。

攻关中，型号两总现场指导，设计、工艺人员和一线的工人师傅们遴选了成百种材料和配方，做了上千次试验，测试了上万个数据，不知道经过多少个没日没夜的艰难鏖战，终于，在这一年的8月31日，改进后的发动机成功经受了地面热试车的考核。此后，我们不断改进，继续完善，发动机的可靠性指标持续提高。逃逸系统其他几个型号发动机的研制生产，都很复杂与艰难，但是，就如同解决主逃逸发动机的难关一样，难题被我们一一攻克了。短短两年多时间里，四院人相继攻克了瞬时大推力特种固体发动机设计、超高强度钢异型机械加工、高燃速推进剂配方及工艺、高燃速发动机抗冲刷抗烧蚀绝热防热、高燃速大推力发动机装药及精密测试技术等关键工艺技术难关，把10多项中国之最，有的甚至是世界之最，写在了中国和世界航天史上。

1998年10月19日，全面考核“神舟”飞船应急救生系统综合能力的飞船“0—0”高度飞行试验举行。零高度逃逸飞行是模拟运载火箭在塔台上出现故障时的飞行试验，它是逃逸系统参加飞行试验前的一次关键的、综合检验性试验。随着指挥员的一声令下，震天动地的轰响中，一幕不同于以往任何一次火箭发射的场面呈现在人们面前：逃逸塔带着飞船腾空而起，该院研制的四种型号10台发动机的喷管在不同部位次第点火工作，飞行到1.9公里高空时，飞船返回舱与逃逸塔分离，降落伞打开……蔚蓝的天空上喷薄的火焰划过了一道优美的轨迹，绘就了中国载人航天工程研制史上一幅壮丽的彩图。

“漂亮，太漂亮了！”现场观看发射的总装备部领导由衷地发出了赞叹，他连连高兴地说，“中国的载人航天工程可以进入飞行试验阶段了！”

质量　追求零故障

记者：应该说，高可靠的逃逸救生系统是让宇航员放心大胆去巡天的“定心丸”。那么，四院提供动力装置的我国参与载人航天飞行的逃逸救生系统的质量水准如何？

周为民：逃逸系统被誉为宇航员的“生命之塔”，也有人形象地称她为火箭上的救生艇。由于增加了逃逸系统，火箭的可靠性、安全性指标由0.97提高到了0.997（现实中无法达到100%），也就是由过去的发射100次可能出现3次危及宇航员生命的问题，减少到现在发射1000次才可能出现3次这样的事故。这是一项非常了不起的成就。

由于逃逸系统承担着在火箭发生故障时逃逸救生，在飞行正常时完成抛塔为火箭后续飞行创造条件的双重重大使命，无论火箭发射成功与否，她都必须成功，不能失败。所以从研制开始，四院就始终把提高产品的质量和高可靠性放在首位来抓。“百年大计，质量为基，用科学的精神去做！”作为这样一个关系重大的工程总指挥，我要求自己和全体参与研制人员务必常存“战战兢兢，如履薄冰，如临深渊”的心态。

当今高科技的航天产品对技术状态的苛求几乎到了登峰造极的地步，任何一点疏忽和错误都可能带来灾难性的后果。高质量的产品有赖严格的管理，而严格的管理必须建立在完善、健全的规章制度的基础上。四院成立了行政、技术、工艺并行的三套指挥系统，编制了周详、细致的质量保证大纲，建立了层层责任制，构筑起了政令畅通的垂直指挥系统，使得设计、操作、检验等各工序环环相扣，职责明晰，并针对载人飞行的全过程加严了质量控制措施，杜绝了质量管理“真空地带”的出现。如今，在四院，每一位干部、技术人员和工人都已经把“载人质量意识”真正扎进脑子里，融化在血液里了。

全员“如履薄冰”的忧患意识，全过程严密控制的防范措施，确保了发动机不带任何疑点出厂、“零缺陷”交付总体。从“0-0”高度，到遥一、遥二、遥三、遥四，再到首次载人飞行，“神舟”飞船五次振翼高飞，五次胜利凯旋。四院的产品实现了交付合格率100%，飞行试验成功率100%的质量目标。

回顾载人航天工程逃逸系统十余年的研制历程，我感到最欣慰的是，四院在涉足一个完全陌生的、全新的技术领域时，厚积薄发，应对从容，没有出现大的失误，体现了作为专业研究院的水准。我们完全可以自豪地说，四院参与研制的逃逸系统是目前国际上性能最完善的逃逸救生方式之一，达到甚至优于世界同类产品的水准。　王玫本报记者　刘公望