航天科技集團(tuán)五院西安分院嫦娥四號研制人員正在進(jìn)行技術(shù)討論。蘇宏偉/攝
研制人員給嫦娥四號巡視器貼國旗。（航天科技集團(tuán)五院供圖）
“嫦娥四號等一批重大科技創(chuàng)新成果相繼問世……”在今年的政府工作報告中，國務(wù)院總理李克強(qiáng)再次點名探月工程“嫦娥”，后者也因此成為今年政府工作報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”成功著陸在月球背面，成為世界上首個月球背面軟著陸巡視探測的航天器。在外人看來，“嫦娥四號”只是一個已經(jīng)遠(yuǎn)去的地球使者，但在親手打造它的工匠眼中，它還是一個體重1噸多重、頭頂3根5米長天線、包裹著1000多處散線焊接的工藝品……這每一個數(shù)字背后，都要付出魔鬼般的努力。
中國青年報·中青在線記者查閱歷史資料發(fā)現(xiàn)， 2007年至今，13年來的政府工作報告8次提及“嫦娥”“探月”。在探月這個人類偉大夢想實現(xiàn)、祖國航天事業(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，他們肩負(fù)著嫦娥一號、嫦娥二號、嫦娥三號、嫦娥五號飛行試驗器等目前我國探月工程中所有型號的總裝和系統(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。”班長劉福全有過一句生動的概括。
去年12月，嫦娥四號發(fā)射場兩器對接總裝工作現(xiàn)場，劉福全戴著白手套，盯著被吊起來的玉兔二號月球車，做出起升或下降的手勢：“吊車下降！”
玉兔二號緩緩下落之際，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，迅速將玉兔二號支架在定位孔中進(jìn)行安裝。
整個過程下來，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)驗和手感進(jìn)行“盲操作”。
嫦娥四號探測器裝載的7500N變推力發(fā)動機(jī)，是目前我國最大的航天器所用化學(xué)推進(jìn)器，被譽(yù)為探測器的“心臟”，周圍設(shè)備電纜密布，裝配空間只能容下半個身軀，裝配精度高，操作風(fēng)險極高，沒有相關(guān)經(jīng)驗可以借鑒。
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)、對接+二次吊裝”的組合方案，最終實現(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)計要求。
面對嫦娥三號、四號特殊的構(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7個總裝“戰(zhàn)場”，一個個困難被他們“瀟灑”碾過：7500N發(fā)動機(jī)高溫隔熱屏安裝流程優(yōu)化；懸臂式架梯的設(shè)計構(gòu)想力保兩器釋放分離試驗高質(zhì)量完成；三維設(shè)計與實物取樣相結(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人員之一，自2008年畢業(yè)加入檢驗中心隊伍以來，10年的時間已將他磨練成一名青年隊伍中的“老檢驗”。
2013年，隨著探月工程三期型號任務(wù)的不斷增多，嫦娥五號飛行試驗器成為首個發(fā)射型號。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”
在嫦娥四號任務(wù)中，近月制動即“剎車”備受矚目。這背后一大功勞要記在推力發(fā)動機(jī)的頭上，這是由我國自主研制的首臺7500N變推力發(fā)動機(jī)，整個任務(wù)中，先后完成了近月制動、動力下降、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)動機(jī)研制團(tuán)隊歷程的帷帳，其中的感動和辛酸，讓人唏噓感嘆。
凌晨，航天科技集團(tuán)六院11所7室試驗大廳，依然燈火通明。7500N變推力發(fā)動機(jī)零部組件的試驗仍在如火如荼地進(jìn)行，幾個設(shè)計員頭挨著頭讀著數(shù)據(jù)、小聲分析、討論。中間聲音較大的是蘭曉輝，研制團(tuán)隊的負(fù)責(zé)人。
“把型面的錐度再稍加修復(fù)一下，爭取把形位公差精度再提高一點。”蘭曉輝說。
常規(guī)發(fā)動機(jī)的試驗，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)動機(jī)，要通過零部件的試驗數(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：如何控制每個零件的關(guān)鍵尺寸，讓運(yùn)動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？
對于技術(shù)上的每一個細(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)，在嫦娥四號研制過程中，卻是屢見不鮮。
激光點陣器是嫦娥四號某個分系統(tǒng)的重要單機(jī)，安裝于玉兔二號月球車圍欄的正前方。在“嫦娥”遨游月球時，激光點陣器將兩排16束激光投射到月面，識別月面的凹凸不平，保障玉兔二號安全前行，為嫦娥探月發(fā)揮“探路者”作用。
這個高能“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”三號任務(wù)啟動時說起。那時，王春輝還是一名航天新兵，激光點陣器是他接觸的第一個型號，“是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。”
他的師傅當(dāng)時就說了這么一句話，便帶著團(tuán)隊進(jìn)入戰(zhàn)斗狀態(tài)了，這也給當(dāng)時的“新人”王春輝上了“身體力行”的一課。
激光點陣器對重量要求極其苛刻，為了滿足“不超過900克”的重量要求，“減肥”成了結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心，既要重量輕，又要剛度好，還要能適應(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)計時，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，一遍遍更新圖紙，王春輝和團(tuán)隊讓激光點陣器保持“曼妙身材”的同時，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，還是產(chǎn)品點膠，能控制的地方都是可以減重的點。”
事后回憶起來，王春輝說，“那時候，沒有絲毫畏懼，眼里全是航天的‘詩和遠(yuǎn)方’。”
玉兔二號“走”到月面后，王春輝凝視著屏幕上激光點陣器在月球上的一動一靜，感慨“嫦娥”帶給自己的成長，“你若安好，便是晴天！”
就是幾厘米的誤差，至于嗎？
嫦娥四號成功完成“落月”任務(wù)，其中一個叫做伽瑪關(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、穩(wěn)健。
當(dāng)記者和他聊及嫦娥四號，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，因為我在五院508所打造月面著陸‘定海神針’。”
臨近進(jìn)場，大多數(shù)星上產(chǎn)品的狀態(tài)都已固化，就在此時，劉靖雷得到了一個消息：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，將對伽瑪關(guān)機(jī)敏感器的測量精度產(chǎn)生一定的影響，而此時他們面臨的是：型號進(jìn)場。給敏感器帶來技術(shù)風(fēng)險，前期的試驗也要重新審視，如何快速驗證新材料對敏感器產(chǎn)生多大的精度影響，成為擺在項目團(tuán)隊眼前的首要難題。
“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，就用鑒定件”，劉靖雷和團(tuán)隊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，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高誤差，如此大費周折，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想，一切都是值得的。
從“山里娃”到“航天工匠”
說起嫦娥四號任務(wù)中的生產(chǎn)一線技能工人，全國技術(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小山村。24歲那年，他以實操第一名的成績，被六院7103廠錄用，成為一名“車間里的航天人”。
2016年，長三乙火箭發(fā)動機(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，即使是高級技師加工，合格率也只能保證20%。
何小虎主動請纓。那段時間，他滿腦子都是如何破解難題，經(jīng)過半個多月的試車、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)最理想的時間段，也就一兩個小時進(jìn)行精加工。
這個加工思路，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%。
無獨有偶。汽蝕管是液體火箭發(fā)動機(jī)上的一個關(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，實現(xiàn)了發(fā)動機(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”，成長為技能精湛的航天工匠。
他說起自己的成長經(jīng)歷，最大的感悟就是和航天強(qiáng)國建設(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）