航天科技集團(tuán)五院西安分院嫦娥四號(hào)研制人員正在進(jìn)行技術(shù)討論。蘇宏偉/攝
研制人員給嫦娥四號(hào)巡視器貼國(guó)旗。（航天科技集團(tuán)五院供圖）
“嫦娥四號(hào)等一批重大科技創(chuàng)新成果相繼問世……”在今年的政府工作報(bào)告中，國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)再次點(diǎn)名探月工程“嫦娥”，后者也因此成為今年政府工作報(bào)告中唯一被明確提及的科技創(chuàng)新成果。
今年1月，“嫦娥四號(hào)”成功著陸在月球背面，成為世界上首個(gè)月球背面軟著陸巡視探測(cè)的航天器。在外人看來，“嫦娥四號(hào)”只是一個(gè)已經(jīng)遠(yuǎn)去的地球使者，但在親手打造它的工匠眼中，它還是一個(gè)體重1噸多重、頭頂3根5米長(zhǎng)天線、包裹著1000多處散線焊接的工藝品……這每一個(gè)數(shù)字背后，都要付出魔鬼般的努力。
中國(guó)青年報(bào)·中青在線記者查閱歷史資料發(fā)現(xiàn)， 2007年至今，13年來的政府工作報(bào)告8次提及“嫦娥”“探月”。在探月這個(gè)人類偉大夢(mèng)想實(shí)現(xiàn)、祖國(guó)航天事業(yè)答卷交出的背后，不僅有工程技術(shù)人員的潛心攻關(guān)，還有眾多奮斗在生產(chǎn)一線技能工人的堅(jiān)守付出，正是他們這樣一群人，用雙手打造了“嫦娥”。
刀尖上的舞者
在航天領(lǐng)域，有這樣一支團(tuán)隊(duì)，他們肩負(fù)著嫦娥一號(hào)、嫦娥二號(hào)、嫦娥三號(hào)、嫦娥五號(hào)飛行試驗(yàn)器等目前我國(guó)探月工程中所有型號(hào)的總裝和系統(tǒng)集成任務(wù)，這就是航天科技集團(tuán)五院總裝與環(huán)境工程部探月工程總裝班組。
“我們的工作，就像踩在刀尖上跳舞。”班長(zhǎng)劉福全有過一句生動(dòng)的概括。
去年12月，嫦娥四號(hào)發(fā)射場(chǎng)兩器對(duì)接總裝工作現(xiàn)場(chǎng)，劉福全戴著白手套，盯著被吊起來的玉兔二號(hào)月球車，做出起升或下降的手勢(shì)：“吊車下降！”
玉兔二號(hào)緩緩下落之際，兩位85后總裝工人，俯臥在距離地面近4米的操作平臺(tái)上，瞄準(zhǔn)定位精度僅為“一根頭發(fā)絲直徑三分之一”的銷釘，迅速將玉兔二號(hào)支架在定位孔中進(jìn)行安裝。
整個(gè)過程下來，可稱之為“全盲”：他們所在的位置，看不到自己的手、看不到定位孔，只能憑經(jīng)驗(yàn)和手感進(jìn)行“盲操作”。
嫦娥四號(hào)探測(cè)器裝載的7500N變推力發(fā)動(dòng)機(jī)，是目前我國(guó)最大的航天器所用化學(xué)推進(jìn)器，被譽(yù)為探測(cè)器的“心臟”，周圍設(shè)備電纜密布，裝配空間只能容下半個(gè)身軀，裝配精度高，操作風(fēng)險(xiǎn)極高，沒有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。
憑借過硬的裝配技能，劉福全分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和裝配尺寸鏈，提出了“多次調(diào)轉(zhuǎn)、對(duì)接+二次吊裝”的組合方案，最終實(shí)現(xiàn)指向精度25秒、位置精度0.2毫米，滿足了指向精度優(yōu)于12分、位置精度優(yōu)于2毫米的設(shè)計(jì)要求。
面對(duì)嫦娥三號(hào)、四號(hào)特殊的構(gòu)型和特殊的月面工作環(huán)境，總裝難度可想而知，但在劉福全的帶領(lǐng)下，這些工匠轉(zhuǎn)戰(zhàn)全國(guó)7個(gè)總裝“戰(zhàn)場(chǎng)”，一個(gè)個(gè)困難被他們“瀟灑”碾過：7500N發(fā)動(dòng)機(jī)高溫隔熱屏安裝流程優(yōu)化；懸臂式架梯的設(shè)計(jì)構(gòu)想力保兩器釋放分離試驗(yàn)高質(zhì)量完成；三維設(shè)計(jì)與實(shí)物取樣相結(jié)合解決高溫多層制作安裝過程中涂層脫落和覆蓋膜變色難題；塔架高精密對(duì)接下的整器圓環(huán)吊具可靠拆裝……
趙凱是五院總裝與環(huán)境工程部眾多青年檢驗(yàn)人員之一，自2008年畢業(yè)加入檢驗(yàn)中心隊(duì)伍以來，10年的時(shí)間已將他磨練成一名青年隊(duì)伍中的“老檢驗(yàn)”。
2013年，隨著探月工程三期型號(hào)任務(wù)的不斷增多，嫦娥五號(hào)飛行試驗(yàn)器成為首個(gè)發(fā)射型號(hào)。一股無形的壓力落在他肩頭。和嫦娥在一起的日子，他常常是披星戴月。像大多數(shù)航天人一樣，繁忙的工作使得趙凱無暇顧及妻子和兩個(gè)年幼的孩子。
別人問他累不累，他總是淡淡一笑道：“習(xí)慣了”。這3個(gè)字背后的辛酸，或許只有從事嫦娥事業(yè)的人最明白。
從0.01毫米到0.005毫米：屬于航天的“詩和遠(yuǎn)方”
在嫦娥四號(hào)任務(wù)中，近月制動(dòng)即“剎車”備受矚目。這背后一大功勞要記在推力發(fā)動(dòng)機(jī)的頭上，這是由我國(guó)自主研制的首臺(tái)7500N變推力發(fā)動(dòng)機(jī)，整個(gè)任務(wù)中，先后完成了近月制動(dòng)、動(dòng)力下降、減速調(diào)姿、懸停避障、緩慢下降等軟著陸任務(wù)。
揭開7500N變推力發(fā)動(dòng)機(jī)研制團(tuán)隊(duì)歷程的帷帳，其中的感動(dòng)和辛酸，讓人唏噓感嘆。
凌晨，航天科技集團(tuán)六院11所7室試驗(yàn)大廳，依然燈火通明。7500N變推力發(fā)動(dòng)機(jī)零部組件的試驗(yàn)仍在如火如荼地進(jìn)行，幾個(gè)設(shè)計(jì)員頭挨著頭讀著數(shù)據(jù)、小聲分析、討論。中間聲音較大的是蘭曉輝，研制團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人。
“把型面的錐度再稍加修復(fù)一下，爭(zhēng)取把形位公差精度再提高一點(diǎn)。”蘭曉輝說。
常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)，只要得出的數(shù)據(jù)在合格的范圍之內(nèi)就可以進(jìn)行裝配。而變推力發(fā)動(dòng)機(jī)，要通過零部件的試驗(yàn)數(shù)據(jù)去修配零部件，得到更好的裝配精度。
這就帶來一系列問題：如何控制每個(gè)零件的關(guān)鍵尺寸，讓運(yùn)動(dòng)部件的配合更加精密，從而提高推進(jìn)劑的均勻性，改善燃燒，提高性能？如何達(dá)到零部件的最佳壓降匹配？
對(duì)于技術(shù)上的每一個(gè)細(xì)微環(huán)節(jié)，蘭曉輝都一一檢查。技術(shù)人員要通過數(shù)據(jù)，反過來修配業(yè)已成型的部件，調(diào)整其公差帶。
比如：將精度由原來的0.01毫米調(diào)整到現(xiàn)在的0.005毫米，讓零件的配合精度達(dá)到最佳狀態(tài)。這種“看似不可能完成”的任務(wù)，在嫦娥四號(hào)研制過程中，卻是屢見不鮮。
激光點(diǎn)陣器是嫦娥四號(hào)某個(gè)分系統(tǒng)的重要單機(jī)，安裝于玉兔二號(hào)月球車圍欄的正前方。在“嫦娥”遨游月球時(shí)，激光點(diǎn)陣器將兩排16束激光投射到月面，識(shí)別月面的凹凸不平，保障玉兔二號(hào)安全前行，為嫦娥探月發(fā)揮“探路者”作用。
這個(gè)高能“小單機(jī)”的鍛造師，正是王春輝。
說到王春輝，還得從2011年“嫦娥”三號(hào)任務(wù)啟動(dòng)時(shí)說起。那時(shí)，王春輝還是一名航天新兵，激光點(diǎn)陣器是他接觸的第一個(gè)型號(hào)，“是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。”
他的師傅當(dāng)時(shí)就說了這么一句話，便帶著團(tuán)隊(duì)進(jìn)入戰(zhàn)斗狀態(tài)了，這也給當(dāng)時(shí)的“新人”王春輝上了“身體力行”的一課。
激光點(diǎn)陣器對(duì)重量要求極其苛刻，為了滿足“不超過900克”的重量要求，“減肥”成了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心，既要重量輕，又要?jiǎng)偠群茫�要能適應(yīng)零下30多攝氏度、零上70多攝氏度的工作環(huán)境。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，有限元分析就是必不可少的工具，一次次劃分單元格，一遍遍仿真分析；一次次優(yōu)化設(shè)計(jì)，一遍遍更新圖紙，王春輝和團(tuán)隊(duì)讓激光點(diǎn)陣器保持“曼妙身材”的同時(shí)，還要適應(yīng)航天的力學(xué)環(huán)境，“在產(chǎn)品研制過程中，不論是公差設(shè)計(jì)，還是產(chǎn)品點(diǎn)膠，能控制的地方都是可以減重的點(diǎn)。”
事后回憶起來，王春輝說，“那時(shí)候，沒有絲毫畏懼，眼里全是航天的‘詩和遠(yuǎn)方’。”
玉兔二號(hào)“走”到月面后，王春輝凝視著屏幕上激光點(diǎn)陣器在月球上的一動(dòng)一靜，感慨“嫦娥”帶給自己的成長(zhǎng)，“你若安好，便是晴天！”
就是幾厘米的誤差，至于嗎？
嫦娥四號(hào)成功完成“落月”任務(wù)，其中一個(gè)叫做伽瑪關(guān)機(jī)敏感器的“小”器件，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，堪稱月面著陸的“定海神針”。
一名叫劉靖雷的“大男孩”是“定海神針”的主要研制者。剛剛而立之年的他，給人的第一印象就是陽光、帥氣、踏實(shí)、穩(wěn)健。
當(dāng)記者和他聊及嫦娥四號(hào)，他卻謙遜地說：“我的所做微不足道，但作為一名航天人我內(nèi)心是自豪的，因?yàn)槲以谖逶?08所打造月面著陸‘定海神針’。”
臨近進(jìn)場(chǎng)，大多數(shù)星上產(chǎn)品的狀態(tài)都已固化，就在此時(shí)，劉靖雷得到了一個(gè)消息：為了更好的性能，衛(wèi)星上某設(shè)備內(nèi)部的核材料技術(shù)狀態(tài)，將進(jìn)行更改。
這種核材料，將對(duì)伽瑪關(guān)機(jī)敏感器的測(cè)量精度產(chǎn)生一定的影響，而此時(shí)他們面臨的是：型號(hào)進(jìn)場(chǎng)。給敏感器帶來技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，前期的試驗(yàn)也要重新審視，如何快速驗(yàn)證新材料對(duì)敏感器產(chǎn)生多大的精度影響，成為擺在項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)眼前的首要難題。
“絕不能帶著問題上天，絕不能帶著遺憾上天。”劉靖雷首先想到的是這句話。
“鑒定件，對(duì)，就用鑒定件”，劉靖雷和團(tuán)隊(duì)最終選擇用鑒定件和正樣件一起，與現(xiàn)用材料聯(lián)合試驗(yàn)，加上其他儀器設(shè)備得到的數(shù)據(jù)，就有可能反推產(chǎn)品的精度。
有人問他們，“在幾米高的物體上，就為了其中幾厘米的測(cè)高誤差，如此大費(fèi)周折，至于嗎？”
劉靖雷笑著說：為了追求那份執(zhí)著、那份精致，為了探索人類古老傳說和航天人的初心夢(mèng)想，一切都是值得的。
從“山里娃”到“航天工匠”
說起嫦娥四號(hào)任務(wù)中的生產(chǎn)一線技能工人，全國(guó)技術(shù)能手、航天科技集團(tuán)六院7103廠35車間數(shù)控車工何小虎，絕對(duì)稱得上他們之中的代表。
1986年出生的何小虎，來自陜北延安的一個(gè)小山村。24歲那年，他以實(shí)操第一名的成績(jī)，被六院7103廠錄用，成為一名“車間里的航天人”。
2016年，長(zhǎng)三乙火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴注器生產(chǎn)，工廠緊急接到該產(chǎn)品的生產(chǎn)任務(wù)，其中有項(xiàng)關(guān)鍵部件精度要求極高——相當(dāng)于頭發(fā)絲的1/10，加工難度是車間現(xiàn)有設(shè)備的最大值，即使是高級(jí)技師加工，合格率也只能保證20%。
何小虎主動(dòng)請(qǐng)纓。那段時(shí)間，他滿腦子都是如何破解難題，經(jīng)過半個(gè)多月的試車、摸索、查閱相關(guān)資料，最終摸索提出了“設(shè)備熱穩(wěn)定性”的概念，即準(zhǔn)確掌握機(jī)床加工參數(shù)最理想的時(shí)間段，也就一兩個(gè)小時(shí)進(jìn)行精加工。
這個(gè)加工思路，顛覆了之前的傳統(tǒng)，另辟蹊徑開創(chuàng)了超精密加工和測(cè)量流程，第一批試加工，合格率直接提升到了90%。
故事到這里還沒結(jié)束，何小虎把加工方法與思路固化形成操作規(guī)程，班組同事參照此法，生產(chǎn)了第二批產(chǎn)品，取得了100%的合格率，該方法加工效率比傳統(tǒng)加工方法提升4倍之多，減少刀具損耗80%。
無獨(dú)有偶。汽蝕管是液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)上的一個(gè)關(guān)鍵零件，通常在具有腐蝕性或低溫介質(zhì)中工作。其質(zhì)量直接影響火箭的飛行狀態(tài)。
之前該零件采用的是電鑄加工方法，但這一方法合格率低，一度影響產(chǎn)品的正常交付。何小虎和班組成員一起集思廣益，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)汽蝕管的機(jī)械加工，不僅合格率大幅提高，周期也大大縮短。
到今年，何小虎已經(jīng)工作8年，這個(gè)調(diào)侃自己“無智商”“無天賦”“無背景”的“三無青年”，如今已經(jīng)從普普通通的“山里娃”，成長(zhǎng)為技能精湛的航天工匠。
他說起自己的成長(zhǎng)經(jīng)歷，最大的感悟就是和航天強(qiáng)國(guó)建設(shè)同行：伴隨著神舟飛天、嫦娥奔月一次次任務(wù)成功，自己的青春仿佛也在其中閃閃發(fā)光。（記者 邱晨輝）