《科技创新与品牌》杂志社封面报道

放牛娃的火箭梦

  花白的头发,炯炯有神的目光,朴素的衣着。眼前这位言语幽默、语速稍快的老人,怎么看都很难将他与中国运载火箭总设计师联系到一起。可事实上,他却是人们每每提及中国运载火箭的发展史时,不得不提的一个重要角色。闻名世界的长征三号甲系列运载火箭从理论探索到工程实践、从无到有、从弱到强,就是在他的领导下一步步发展壮大起来的。
  如今,他是高高在上的总设计师、工程院院士,从事的是羡煞旁人的运载火箭研究和国家探月工程研究工作,荣誉光环洒满全身。可有谁能想到,当年,他却只是一个乡村的小放牛娃,贫困的家庭使他不能进入心爱的学堂,不得不在父亲的引导下学习耕田。如果不是新中国成立,他得到上学读书的机会,也许我们就错失了一位优秀的火箭专家。尽管11岁才上小学,他却因为成绩优异多次跳级,仅用三年时间就读完了六年的小学课程。
  这位“来之不易”的火箭总设计师就是龙乐豪,童年生活的艰辛被他一笑带过,厚厚的人生履历也被他简单概括成:一个“70”后老人(指70岁以后),一个农民的儿子,一个从牛背上走出的火箭总设计师。
  从毫不起眼的放牛娃到知名的火箭专家,他的成长仿佛正应了那句话—天将降大任于斯人也,必先苦其心志,劳其筋骨……

最骄傲的答卷:长三甲系列

  2012年3月31日,西昌卫星发射中心,“长三乙”火箭成功发射。这是自1994年首飞以来,长征三号甲系列(包括长三甲、长三乙、长三丙)运载火箭成功执行的第50次发射任务,创下了中国航天史上单一型号火箭发射次数的新纪录。
  作为长三甲系列运载火箭的第一任总设计师兼总指挥,龙乐豪对这个“老伙伴”的各个系统,甚至各个零件都了如指掌,他直言不讳:“长三甲系列运载火箭是我对国家应有的回报,虽不敢说它们是最好的,但可称得上是我国的金牌火箭。”
  1986年2月,长三甲系列火箭正式立项,总设计师、总指挥的重担很快落到了龙乐豪身上,他的踏实敬业、求真务实、大胆创新在这次任务中展露无遗。他与同事们以系列化、通用化、组合化为原则,创新火箭设计理念,为之后长三甲系列火箭的蓬勃发展,打下了坚实基础。只是这打基础的过程,却经历了一番艰难考验。
  早在1975年长征三号火箭研制初期,在讨论总体论证方案时,作为总体主任设计师的龙乐豪就遇到了一个决定火箭命运的难题,即第三级方案的选择。当时研制人员在采取哪一种推进剂问题上各抒己见,众说纷纭,考虑到常规推进剂不但有毒、性能较低,而且还很难得到国际认可,龙乐豪当时就极力主张采用低温推进剂。等到研制长征三号甲时,龙乐豪理所当然地决定在更高的技术起点上采用低温推进剂。只是这低温燃料易燃易爆,而且材料在低温下工作,极可能发生许多意想不到的变异,要想研制出这种低温火箭,不知有多少难关等着他们去攻克。

2010年10月在嫦娥二号发射场


  “那个年代我们国家工业技术基础还比较落后,其他国家又对我们进行技术封锁,国内这方面的研究几乎是一片空白,连个可以借鉴的案例都没有,所有事情只得自己一点一点摸索。”龙乐豪坦言,低温火箭这块“骨头”肯定不好啃,但无论如何中国的航天人也一定要啃下来。
  之后便是长达八年的日夜奋战和刻苦攻关。记不清修改了多少遍图纸,进行了多少次计算和试验,龙乐豪只记得办公室和试验场成了同事们临时的家,昏天黑地地奋斗过后,他们终于攻克了液氢液氧低温动力输送系统设计、低温火箭大型综合实验方案与试验程序等多个技术难关。
  1994年2月8日,长征三号甲运载火箭首次试验飞行,成功将实践四号卫星和一颗模拟星发射升空。龙乐豪难掩心中兴奋,挥笔写下“一箭双星首飞传捷报,八年鏖战今朝定乾坤”的豪言壮语。9个月之后,长三甲又一次顺利将中国新一代通信卫星东方红三号送入太空,此后便频传捷报。
  龙乐豪说,长三甲火箭采用的关键新技术高达100多项,火箭定型时,重大新技术项目为41项,重大关键项目为18项,尤其是三子级氢氧发动机,在当时已经达到了国际先进水平。长三甲的成功,大大提高了我国运载火箭技术水平,也为进一步研制长征三号乙、长征三号丙火箭奠定了坚实的技术基础。
  时至今日,包括长征三号甲、乙、丙在内的长征系列运载火箭仍是我国的主力运载火箭之一,龙乐豪对自己的长三甲系列依然赞不绝口。他说:“它们‘三兄弟’长得很像,各自的优点都很突出,运载系数达1.2%左右,直到今天,它们的技术含量也算是比较高的,能排到世界第三位。”
  也许很多人并不知道,龙乐豪大胆提出并决策用一枚低温推进剂火箭连续三次加注、两次泻出、六次点火试车的成功事例,成为我国火箭研制史上一系列令人津津乐道的重要举措之一,不仅缩短了一年左右宝贵的研制时间,为对外发射服务合同的继续执行奠定了基础,还为国家节约了数千万元的科研经费。
  为了表彰龙乐豪在火箭研制工作中的突出贡献,航天工业部给他记了一等功,全国总工会授予他全国优秀科技工作者称号,并向他颁发了“五一劳动奖章”。2001年,龙乐豪当选中国工程院院士。

最值得的期待:新一代运载火箭

  几十年过去,尽管头发已白,容颜已老,但作为我国航天界的老人,龙乐豪对航天事业的执着追求和信念,却始终不曾动摇。年逾古稀,他依然对航天工作乐此不疲,仍在思考着未来航天要做的事情,比如载人登月、深空探测……。每每想到此,他便陷入深深的思考。
  他说:“曾有人将中国运载火箭发展水平喻为‘二锅头’,意指第二锅里的头一个,这种说法很形象、很贴切。长征一号第一次成功把东方红一号卫星送上天时,我们是世界上第五个用自制的运载火箭发射自制卫星的国家。在今天看来,我们还是发展中国家中第一个具有完整运载火箭系列的国家,我们也是世界上第二个掌握氢氧发动机在高空第二次启动技术的国家。”
  即便如此,我国航天发展水平与美国仍然有着15年左右的差距。究其原因,起步晚、基础薄弱都不是主要的,就个别单项技术来看,我国与美国差别不大,最关键的差距则是在火箭运载能力上。要想实现载人登月或者深空探测,中国航天需要依靠更大运载能力的大型运载火箭。
  从20世纪90年代开始,各航天大国开始在不断改进现有火箭的同时,大力研制新一代运载火箭。而早在1986年,我国就提出了要设计、生产新一代运载火箭,龙乐豪也是该提议的始作俑者之一。但直到2006年,新一代运载火箭才正式立项,2007年科工委才正式批准生产。龙乐豪直言:“这个过程拖得太长了!”
  据龙乐豪透露,我国正在研制的新一代运载火箭依旧贯彻通用化、组合化、系列化的设计思想,通过模块化组合方式,可以形成包括5米直径大型运载火箭、3.35米直径中型运载火箭和小型运载火箭在内的火箭系列。其中,备受瞩目的长征五号运载火箭,有望在2015年前后实现首飞。
  近年来,我国新一代运载火箭研制工作不断取得新进展。7月29日,新一代大推力120吨液氧煤油火箭发动机点火试验获得成功,为实现长征五号火箭首飞及进行后续载人航天和月球探测工程打下了坚实基础。


  “现在长征五号、六号、七号新一代运载火箭正在积极研制中,估计今后三年左右将陆续首飞,并有望在不太长的时间内投入正式使用,等到它们的可靠性达到一定水平,现役运载火箭则将慢慢退出历史舞台。”龙乐豪笑着说,“新一代运载火箭将大幅提升我国进入空间的能力,除了满足卫星发射需求外,还能满足未来深空探测以及发射较大规模的月球返回探测器、载人航天工程中20吨级空间站等大型有效载荷的需求。”
  龙乐豪说:“长征系列运载火箭到今天已经飞了166次,发射成功率在95%以上,算是世界一流水平,但仍有上升的空间。”为此,在研制新一代运载火箭的同时,我国也在对在役火箭进行进一步完善和改进,并在火箭品种和推进剂问题上做了重新规划。龙乐豪透露:“原来老一代火箭有很多相近品种,重新规划之后的型号不会太多,大约四五个左右,这样既不重复,可靠性等指标也会更高些。另一方面,在役火箭所使用的推进剂都有一定毒性,与绿色环保的理念相悖,所以尽管未来运载火箭仍会使用化学推进剂,但无毒或轻毒、无污染的环保绿色推进剂将会成为新一代运载火箭的首选,我国火箭推进剂将逐渐向环境友好型发展。”

最终极的目标:空间太阳能电站

  龙乐豪还透露了一个令人期待的消息,我国可能在不久的将来实施载人登月,届时中国的五星红旗将插在月球上。这意味着我国将进一步提高进入空间的能力,开启中国人走向深空探索宇宙奥秘的时代。
  可我们为什么耗费那么大的人力、物力、财力去搞月球探测工程?龙乐豪笑言,自己不止一次被问及这个问题。他说:“哥伦布当年发现新大陆时,也不知道那块土地能有什么用,谁想得到它今天却那么重要。月球等地外天体上一大堆宝贵的资源肯定是谁先到先得,人类应该寻找第二故乡……。今天来看登月好像没多大意义,但未来的事情谁又说得准呢?”
  但是目前要实现载人登月,我们仍然面临两大困难,一是更大推力的火箭发动机,二是大的箭体结构,特别是大口径低温阀门等。尽管难度不小,但龙乐豪相信,只要下定决心,这些难题终究能够解决。接下来,只要长征五号技术首飞成功,就为我国建立空间站奠定了坚实的技术基础。
  而除了载人登月,深空探测也是我国航天人思考最多的问题。所谓深空探测,就是指探测那些不以地球引力场为主要引力场的空间,如今备受关注的火星探测就属于深空探测的范畴。龙乐豪说:“如果不载人,我国现有的长征火箭运载能力已经足够进行深空探测,但要想实现载人深空探测,或想到别的星球上采样返回,我们则需要更大运载能力的运载火箭。”


  无论是载人登月,或是深空探测,航天人的计划并不满足于此,他们始终在思考将来大推力火箭还能做什么,特别是能够给老百姓的生活带来哪些直接益处。龙乐豪表示,要说大推力火箭与百姓最直接的关系,那便是地球同步轨道空间太阳能电站的建立。这是除登月和深空探测之外,龙乐豪最为关心的事情之一。
  “地球上的能源总是有限的,人类想要持续生存则必须找到新的能源,空间太阳能电站的建立就是一个重要出路。”龙乐豪解释道,“这项工程相当于将长江三峡这样大容量的发电站从地面搬到离地球36000公里高度的地球同步轨道上去,重量大约为5万吨左右。倘若用运载能力为120吨的火箭来发射,也得发射上千次。”
  他还表示,空间太阳能电站是一个能给人类生命、生活带来无限益处的项目,如果有一天我们真的将它建成,人类就不用为能源枯竭问题而担心,还能用上相当干净清洁的能源。但它的成功与否涉及许多技术问题,首当其冲的便是航天、运载火箭的发展水平,这就是为什么我们要不遗余力发展运载火箭的原因。

感恩一直铭记于心

  幼年艰苦的环境,造就了龙乐豪吃苦耐劳、朴素勤俭的品质。时至今日,这位院士的生活依旧简单随意,吃穿住行也都不讲究,所以73岁时,他还在自嘲“没学会生活”。
  龙乐豪来自一个湖北的农民家庭,小时候吃了不少苦。他坦言,自己也感叹过命运的不公平,可欣慰的是党和国家给农村的孩子提供了一个公平的机会。“我并不认为自己在同龄人里多有优势,但我抓住了来之不易的机遇。我也从没觉得自己特有天分、很聪明,只是相信勤能补拙,所以我可能比别人更勤奋。”
  因为从小就渴望学习,所以好不容易有了机会,龙乐豪便分外珍惜,感恩的思想始终存在于他的脑海中。他说:“每个人肯定都得到过别人的帮助,社会有它的阴暗面,但多一些包容和感恩,看世界的心态也会缓和很多,也能凝聚积极的能量。人不要太挑剔与抱怨,大家处在同样的环境中,你能不能成功,就在于你能不能抓住机会。”
  龙乐豪现在的头衔叫做运载火箭系列总设计师,他调侃道:“貌似哪个火箭我都管,但其实哪个我都不管。我就指导一下今后火箭怎样长远发展、往什么方向发展、相互之间怎么协调匹配。”记者问:“那不就是总舵手吗?”他听罢,哈哈大笑,连连摆手道:“不敢叫舵手,我是负责救急、咨询和把关。”
  尽管龙乐豪很谦虚,说如今多他一个不多,少他一个不少,但他的工作一点不比年轻人少。不是没有想过退休,可是从踏进单位的第一天开始就一直关注运载火箭的发展,内心早已有了割舍不下的牵挂。他说人的享受有各种各样的方式,在他看来继续坚守岗位,为自己心爱的航天事业发挥余热也未尝不是一种享受。