央视《焦点访谈》专访校友总师娄路亮:长十乙,先站稳,再起跑

7月10日,长征十号乙运载火箭首飞、全球首次运载火箭网系回收圆满成功。任务结束后,记者走进火箭团队,专访西北工业大学材料学院1993级本科、1997级硕士研究生校友,中国航天科技集团有限公司 娄路亮。
面对可靠性、研制进度与技术创新等多重约束,一型新火箭如何作出选择?一支队伍又如何在一次次复核、试验和修改中,把未知变成能够验证、不断积累的能力?在他的讲述中,我们试图寻找这些问题的答案。
长十乙火箭二子级发动机二次点火成功时,娄路亮从座位上跳了起来。
这不是指挥大厅当天第一次响起掌声。火箭一二级分离约6分钟后,一子级落向南海预定海域,被海上回收平台稳稳接住。大厅里的人已经站起来欢呼过一轮,娄路亮却仍坐在前排,目光停在屏幕上。

▲ 娄路亮在指挥控制大厅(宿东 摄)
如果把这次任务比作一场足球比赛,一子级实现海上网系回收,无疑是一粒技惊四座的关键进球。但对娄路亮来说,比赛还没有结束,他要的是完胜。
火箭仍在继续飞行。按照发射方案,二子级发动机要先后启动两次。第一次点火持续工作400余秒。接下来的两千多秒里,二子级将在太空中长时间滑行。贮箱外没有传统低温火箭厚厚的绝热层,推进剂所剩不多,温度还在变化。到了预定位置,发动机要在高真空环境中再次点燃,只工作短短几秒,为卫星补上进入目标轨道前的“临门一脚”。
任务开始前,研制队伍为各种可能做了预案。他们也曾向卫星团队交过底:这是长十乙火箭的首次发射,若发动机二次点火没有达到预期,卫星需依靠自身动力继续爬升。
对于这次任务,娄路亮曾设想过一个可以接受的结果,“80分就行”。
最终,发动机按时启动,火箭随后将卫星送入了预定轨道。
把复杂问题一层层拆解
采访中,娄路亮说话不快。一个问题抛过去,他常常停一下,再从条件、约束和逻辑说起。“本质上”“逻辑上”“第一性”,是他谈话中常出现的词。重量、成本、可靠性、研制进度,有时还要加上发射窗口和已有的技术基础,这些看起来彼此缠绕的问题,被他一项项摆到桌面上,再一层层向下拆解。
“很多问题表面上很复杂,把背后的逻辑理清楚,解决问题的思路也就出来了。”他解释道。
这种习惯或许很早就有了。娄路亮上学时有些偏科。高中时,他的理化成绩排在全校第一,语文和外语刚及格,总分却排到了第二。他喜欢解题。起初毫无头绪的难题,顺着条件一点点推下去,忽然露出隐藏在表象后的规律,那一刻会让他感到高兴。
在西北工业大学读本科和硕士时,他学的是材料加工与成型;到清华大学读博士,又转向计算分析和力学。参加工作后,他进入长征五号研制队伍,从产品设计逐渐走向系统集成和火箭总体。
作为一型新技术比例很高的大火箭,一个问题出现,常常牵动多个系统,只站在一个专业里很难看见完整的答案。他跟着长征五号走过立项、研制和飞行,也逐渐习惯把一个局部问题放回整枚火箭中判断。
这样的经历,也让他在长十乙首飞前显得格外平静。发射前一天,队伍已经进入临战状态,他反而坦然下来,“该做的都做了,做到无怨无悔,就不必担心了”。

▲ 长十乙火箭屹立在夜幕中,静待飞天(宿东 摄)
可当看到二级发动机二次点火成功后,他还是跳了起来。不过这一幕很快过去。任务尚未完全结束,他重新坐下,盯着屏幕里的几组参数。
“参数名称取得不够准确,排列方式也不够直观,后面要按火箭从上到下的实际位置重新排列,”他当场告诉身旁的团队人员,“数值一旦变化,设计人员才能更快地把它和箭上的真实状态联系起来”。
掌声还没有完全落下,新的修改已经被他记在了本子上。
把问题解决在飞行之前
任务前,集团公司组织多名专家对长十乙火箭的发射和回收方案进行复核。专家提出的上百条意见建议,队伍逐项研究、逐项落实。甚至围绕任务中可能出现的情况,他们还准备了近千条预案。在娄路亮看来,有时间发现问题时,就应该尽可能多找出问题,然后解决它。
在长十乙火箭开展静力试验前,主管该项工作的副主任设计师反复检查、排除隐患,在试验前两天,又把设计从头检查了一遍,发现发动机与贮箱之间的一处传力结构可能存在工艺隐患。在大推力的作用下,局部铆接部位一旦承载不足,后果难以预料。
晚上10点多,问题报到了娄路亮这里。“电话里很难把结构和工艺说清楚。”他听完后立刻作出决定:去现场。
几个人开始查车票,赶上了从北京南站开往天津的最后一班高铁。到天津后,他们又打车前往厂区。等相关设计和工艺人员重新聚到产品旁边,已是深夜。
以范瑞祥院士为组长的专家组复核的结果证实了大家的担心,困难随即摆在面前。用于静力试验的产品已经生产完毕,飞行产品也完成了部分总装。此时修改,试验和发射进度都会受到影响;不改,箭上将留下一个无法放心的地方。

那是北方最冷的时候。试验产品已经放上工位,现场搭起围挡,添置加温设备,人员在里面重新处理连接结构。飞行产品更麻烦,电缆和部分设备已经装好,只能在总装车间找出一块地方,把箭体其他部位仔细保护起来,再逐个拆掉原有铆钉,重新安装。
5米直径的箭体横在那里,工人趴在上面作业,电钻声长时间响着,人员三班轮换。静力试验一直做到深夜。结果出来后,团队里有人抱在一起哭了。
娄路亮讲完这个故事,停了一下,“这只是研制中的一个例子,这样的故事还有很多。”
当被问到觉得自己有什么特点时,他想了想,把回答落在了整个团队身上,“我们都是比较能吃苦的人。”

▲ 圆满成功(宿东 摄)
在多重约束中寻找更优解
从型号加快研制到首飞,留给长十乙团队的时间只有一年多。按照传统流程,一项试验结束、技术状态确定后,才会开始生产新的飞行产品。这一次,试验产品和飞行产品并行推进:一边开展地面验证,另一边已经进入生产和总装。
时间紧,火箭又要完成两项任务:二子级把卫星送入预定轨道,一子级完成完整返回剖面,以可控方式从高空返回并完成海上网系捕获回收。

▲ 成功回收后的一子级箭体(张晓宁 摄)
对于一枚首次飞行的新火箭来说,需要验证的技术很多,但不可能在一次任务中把所有指标都推到极限。哪些技术必须在这次飞行中接受考验,哪些能力可以在取得真实飞行数据后逐步释放,团队要一次次权衡。
娄路亮打了个比方:小孩学走路,要先从爬到站,再慢慢走稳,之后才能跑起来。火箭研制也是如此。第一步迈得太大,可能连最基本的数据都无法获得;一味等待所有条件都完全成熟,又可能迟迟走不出第一步。
“有时候看起来局部快了,最后不一定是最快的。”在他和团队看来,一型火箭很难找到一个固定不变的“最优答案”。先把最核心的技术送上天,拿到真实飞行数据,再根据结果不断迭代,火箭的能力才能一步步释放出来。
从“长征一号”到“长征十号乙”,长征系列运载火箭走过的路,很少有现成答案。起步时,国家工业基础薄弱,能够使用的材料、设备和工艺有限,外部还面临技术封锁,许多能力只能从一次次设计、试验和飞行中积累。一个型号解开一些问题,留下的数据和经验,又成为下一型火箭继续向前的基础。
“如今,我国的工业基础已经发生了很大变化,重复使用技术仍是一片需要持续认识的新领域。真实返回中的力热环境、部件损伤和复用规律,无法只靠地面试验全部回答。”娄路亮说,一个国家的航天力量,正是在这样的积累中一点点生长的。
采访结束前,他又说起自己为什么喜欢学习。“以前形成的认识,过一段时间再回头看,未必仍然完整。新的问题出现,就要重新去学,重新梳理其中的关系。”
首飞前,他们说80分也可以接受;任务结束后,分数已经不再重要。研制队伍更关心的是,哪些设计经受住了真实飞行考验,哪些地方还需要改进,一子级怎样完成检测、维修,再次回到发射台。
一次成功揭晓了很多答案,也带回了新的课题。火箭的下一次起飞,就从解答这些课题开始。

▲ 首飞前,长十乙火箭迎着朝阳出征(宿东 摄)

文字 | 邓雨楠
图片 | 宿东 张晓宁等
题头图片 | 央视节目视频截图
来源 | 西北工业大学校友会
编辑 | 段慕松 郭沣铭
责编 | 孙磊
审核 | 禹亮
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