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胸有凌云志 箭锋指苍穹

来源:  发布时间:2023-05-31

——记航天科技集团一院长征五号系列运载火箭总设计师李东

杨 戈  蔡巧玉  户 万

 

过去几年间,“胖五”(长征五号系列运载火箭的昵称)很忙。

作为我国目前运载能力最大的运载火箭,2020723日,长征五号遥四火箭成功发射执行我国首次火星探测任务的天问一号探测器,开启了我国行星探测时代;同年1124日,长征五号遥五火箭成功将嫦娥五号探测器送入地月转移轨道,迈出了中国探月工程“绕落回”的最后一步;2021429日,长征五号B遥二运载火箭将空间站首个舱段天和核心舱成功送入太空,拉开中国载人空间站工程建设的大幕;2022724日,搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭成功发射;同年1031日,长征五号B遥四运载火箭将中国空间站的核心舱——梦天实验舱准确送入预定轨道。中国空间站的三大舱段全部由长征五号成功发射升空。可以说,中国空间站的建设,“胖五”居功至伟。

作为“胖五”的总设计师,李东更是忙上加忙。白天有忙不完的工作、开不完的会、思考不完的决策;到了晚上,没人知道他会在几点入睡,也许在凌晨,也许在清晨,但无论是凌晨还是清晨,电脑和手机上关于工作的任何消息他都会第一时间回复。只要任务需要,就是三更半夜,他也总会在第一时间赶到现场。

别人都是希望手里的钱一分钱能掰成两分钱花,而李东则是希望自己的时间一分钟能分成两分钟用。为此,他把时间管理的技巧运用到了极致。他走路快,吃饭快,说话语速也快;他长年保持着短寸平头的发型,为的就是打理起来简单,不浪费时间;为了不耽误白天正常工作,他出差往往选择最晚的航班,落地经常是半夜时分,有时候打车回家短暂休息几个小时后马上去上班,有时候干脆拉着行李箱就直接奔了办公室;他没有完整的时间接受媒体的采访,对于记者提出的问题,他也是分了几次,利用开车上班路上等红灯的间隙,零零碎碎录成语音发了过来。总之,时间对于这个身担重任的中年人而言,是最为珍贵的“奢侈品”。

李东参加工作30年出头,其中一大半的时间扑在了“胖五”身上。从预研、论证、立项、研制、试验到最终实现成功飞天。就如同老父亲一般,李东看着“胖五”从呱呱坠地、咿呀学语、蹒跚学步,到茁壮成长、雄姿英发、成才成器,全程参与了它的成长。当然,这个过程并非只有鲜花和掌声、温情与鼓励,迎接他的还有艰辛、困峻、质疑甚至非议。超负荷的工作强度、遭遇失败时的迷茫与压力、多年来对妻儿老小的亏欠愧疚,种种因素不是没有影响到他。李东也不是没有机会离开,起码可以换到一个相对轻松一点的岗位,但他就是这样一个坚定的理想主义者,只要自己认准的目标,就绝不会轻易放弃。

“做的时间久了,兴趣、专业、生活都在这里了。‘胖五’已经融入我的生命,我这一辈子,就只想做好这一件事!”李东的话铿锵有声。

 

一“箭”钟情

“欲考上下形,求索看航天。星河路虽远,我有中国箭。”

——李东《我有擎天箭》

 

李东“一飞冲天”的梦想,缘于青少年时播下的种子。

50年前,李东是陕北延安某个家属大院里那群在清朗夜晚眺望漫天繁星的孩子中,看得最认真的那一个。千百年来,浩瀚无际的宇宙始终是中国人向往的神秘所在。夸父追日、嫦娥奔月、万户飞天,无数文人墨客留下的向往太空的诗句与传说,也都印在了李东的心上。也是从那时起,他的内心对航天充满了好奇、敬畏与向往。

彼时,中国刚刚成功发射了第一颗人造地球卫星“东方红一号”,这也成为父亲激励李东最常用的一个例子:“卫星上天这么复杂的事情都实现了,只要努力,我们还有什么不能做到呢!”高考前夕,李东在《人民画报》的封面上看到了长征三号运载火箭立在西昌卫星发射中心的照片,这让他热血沸腾,立志航天,最终被北京航空航天大学飞机设计专业录取。为了实现他的火箭梦,本科毕业时,李东选择了继续深造,考取了航天科技集团一院的研究生,师从火箭大家龙乐豪院士,并留在了航天一院总体设计部十一室工作。

航天一院被俗称为“火箭院”,是我国历史最久、规模最大的导弹武器和运载火箭研制、试验和生产基地,火箭院的总体设计部又被誉为“总设计师的摇篮”。李东现在回想起来,当时偌大的办公室里都是一些后来叱咤风云的人物:刘竹生院士当时还只是这个组的副组长,同屋里还有后来成为载人登月火箭总设计师的张智和后来成为长征七号火箭总设计师的程堂明等人。

“文化氛围其实对一个人的影响特别大,在总体设计部这种包容、系统的总师文化熏陶下,我看到和学到的很多东西都令我终身受益。”李东感慨道,在那里,即便是一名普通的设计员,他的专业可能仅仅涉及一个局部,但在思考和讨论问题时,人人都尽力着眼于火箭的全局。这种大局观在这个集体中潜移默化地影响着每一个成长中的年轻人。

相对于年少时的瑰丽梦想,进入航天一院之后,李东发现航天工作其实远没有想象中那般浪漫,大部分时间研制工作非常枯燥,一个平常的数据结论,常常要经过复杂的理论推导,从数万个数据点里找出问题,没有超出常人的耐心和细心,将一无所成。

“哪怕只是火箭上一个技术复杂程度没那么高的零件,你要把它设计到符合功能要求,严格约束重量,还要质量不出问题,也是非常不容易的。”李东表示,“在学校书本上学到的知识和现实工作中的实践还是有很大的差异。特别是运载火箭这种工程化色彩鲜明的工作,最重要的是你要在工作过程中不断地积累,把一些理论知识用到实践中去解决各种实际问题。”

如果说最初只是梦想,那么随着工作时间的推移,李东越来越意识到这份工作的神圣和伟大。“你从事的行业不是一个普通的行业,它直接关系到国防建设和国民经济建设。”他越来越意识到自己身上的责任和担子的沉重——因为火箭的能力,直接决定了中国人探索太空的脚步能走多远。

早在20世纪80年代,中国的中型火箭还没有研制完全成熟的背景下,老一辈航天人就高瞻远瞩地提出了新一代大型运载火箭的设计思路,为未来中国人建造属于自己的空间站和走向深空作准备。

果然,进入21世纪之后,随着中国航天事业的发展,已有型号的长征火箭运载能力已无法满足中国载人航天工程第三步、探月工程三期,以及大质量卫星发射的需求,新型大火箭的论证工作再次在2000年前后被提上日程,2006年,研制长征五号大型运载火箭被正式批准立项。

十年的时间,也让李东从一位懵懂的新人,成长为院里不可或缺的技术骨干,他被任命为长征五号系列运载火箭的总设计师。这一年他39岁,意气风发。

“长征五号最突出的特点体现为‘大’,即大发动机、大结构、更大规模的控制、测量系统和地面发射支持系统,这些均是为了达到一个目标——大运载能力。”为了实现这一运载能力,主持长征五号研制期间,李东还提出并完善了我国新一代运载火箭发展思路:以提升我国航天科技能力为目标;以瞄准国际主流运载发展水平,提升国际竞争力为发展方向;以“一个系列、两种发动机、三个模块”为技术途径;坚持“无毒、无污染、低成本、高可靠、适应性强、安全性好”原则;通过大直径结构和大推力发动机提高火箭运载能力;采用无毒无污染的推进技术实现火箭绿色环保。

在十年面壁图破壁的坚持与探索中,李东和他的研制团队始终自力更生、自主创新,先后突破了12大类、247项关键技术,攻克了多项世界性难题,掌握了一批具有自主知识产权的新技术。长征五号火箭的设计直径达到5米,总长57米,大约有20层楼高,起飞重量约878吨,起飞推力达到1000吨,各项指标远远超过上一代火箭,是长征系列火箭中个头最大、分量最重、推力最大的,成为名副其实的“胖五”。

一直以来,在航天领域,有着“新航天器上的新技术比例不超过30%”的国际惯例,因为要保证整个研制风险受控,就必须固化一定的成熟度,在之前基础上迭代一部分,否则整个工程的风险太大。然而,“胖五”的新技术比例高达90%以上,超过了此前任何一个火箭型号,突破了以往不能突破的极限。

“跟在别人后面把所有程序再走一遍,那样我们就永远落在后面。”这是中国载人航天工程首任总设计师王永志院士的名言,他对于李东的创新充满了支持和赞赏,“(长征五号)火箭全部是新的,没有继承其他的型号。这是很大的一个进展,说明我们火箭技术又进入了一个新时代。”

当然,要实现设计的目标,就必须直面创新可能带来的风险。“科学探索肯定有风险,但既然选择了这个责任,就应该有这个担当。”作为总设计师,李东义无反顾地扛起了这份担当。

20161132043分,随着长征五号腾空而起穿入云霄,我国最大推力新一代运载火箭首飞圆满成功,标志着中国运载火箭实现了升级换代,成为中国航天事业的一座里程碑。就连一贯戴着有色眼镜的西方媒体也禁不住惊呼“这是一枚改变游戏规则的火箭”“是中国人雄心勃勃的空间站和星际探测计划的基石”。

当晚,李东彻夜难眠,写下长达92句的歌行体长诗《巨箭行》:

…………

轰然蛟龙惊天起,万钧雷霆烈焰舞。

撼山动地出南海,紫焰喷薄三千度。

驯天牧火升腾去,刺破云天难极目。

扶摇直上七万里,排空驭气至极速。

…………

也正是在“胖五”的“惊天起”和“烈焰舞”之间,中国从此跻身世界大型火箭国家的行列,在国际航天舞台上拥有了更多的话语权。

 

点兵风雨后

“今日点兵风雨后,大纛高擎整兜鍪,铁血誓言壮行酒,砺器明甲,破釜焚舟,大军下龙楼。”

——李东《青玉案·出征》

 

生活就像坐过山车,有高峰,也有低谷。科研探索也是如此,成功与荣耀的背后,要经历一次又一次的挫折磨砺。对于李东而言,在长征五号首飞成功的高光后不久,他便迎来了事业上的至暗时刻。

“胖五”首发成功后的8个月,201772日,按照计划,长征五号遥二运载火箭将搭载实践十八号卫星发射试验任务,以便进一步考核它的关键技术。但在火箭升空后的第346秒,大屏上突然出现了一条触目惊心的曲线,一路向下,不断加速。最终,箭上搭载的东方红五号平台试验卫星葬身太平洋底,那一刻,李东的一颗心也仿佛连同火箭一起坠入了深深海底。

“遥一成功时有多喜悦,遥二失利的时候就有多悲伤。”但是,李东根本没有多余的时间悲伤,他和团队必须立即行动起来,找出问题的所在。因为他清楚,航天是个大系统,火箭只是其中一部分,这部分一旦出了问题,牵一发而动全身,月球探测、火星探测,以及空间站建设等重大航天工程,都在等着这枚火箭,都要向后整体推迟。

李东立刻带领研制团队,不断进行数据分析,但一切试验复现、理论计算复现都只是猜测。项目总指挥王珏下达指令,整个工作按小时安排,每天清点当天的工作,晚上讨论当天工作的结果。为了找到发射失利的原因,光是故障定位,整个团队就用了将近100天的时间。

李东的头发就是在那个时候变白的。一夜愁白头发的故事原本只发生在民间话本里,但李东知道这其实并不是传说,他是亲眼见证过的。在这一次发射失败的20年前,1996215日,当时中国推力最大的运载火箭长征三号乙搭载了一颗国际通信卫星组织的国际通信卫星进行发射。发射当天,年轻的李东就站在发射场指挥的身后,亲眼看着点火按钮按下,但随后也目睹了这枚火箭在升空仅仅20多秒后的撞山爆炸。

“第二天早上起来才看清楚了现场的一片狼藉,同时我也看到了在寒风里,作为总设计师的龙乐豪院士顶着一夜之间全白了的头发,站在那里凝神沉思。”20年后,同样做到总设计师位置的李东切身感受到了自己老师当年那一份悲壮的心绪。尽管在此之前,他也经过大大小小的失败磨炼,但是这一次的发射失利给李东内心刻下了最大的挫败感,因为有人开始公开质疑:中国人真的能研制出这么先进的运载火箭吗?!

“拔剑四顾独凄然,征人无奈恨时艰。”这是李东迄今为止压力最大的一段日子,甚至会整夜睡不着觉,一闭上眼,就像走进了雾霭重重的黑夜里,来来回回蹚了无数条路,却无法寻找到一条能看到光亮的途径。但是他明白,身为团队的总设计师,在项目遇到挫折的时候,必须能顶住压力,知道带领团队往哪个方向走。他强迫自己迅速抹去沮丧,并宽慰大家:“失败不可怕,我们如果能从失败的教训里总结出通向成功的一些经验教训,也是一种收获!”

在李东的鼓励下,团队经过反复核查和细致论证,终于确认问题所在——原来是由于火箭芯一级氢氧发动机在复杂力热环境下局部结构发生异常,发动机推力瞬时大幅下降所致。发动机是火箭的心脏,团队成员开始了长达两年多的攻关,最后决定通过优化结构设计来提高发动机的可靠性。

在整个型号归零过程中,压力最大的自然是发动机研制团队的成员们,因为问题出在新机发动机上。他们承受着巨大的压力,每天都在超负荷工作,不断地进行分析讨论,改进措施制定,然后进行产品生产再进行试验。一线的工作人员们摸爬滚打在一起,发动机一项项技术经历了“反反复复论证、反反复复设计、反反复复改进”的艰辛过程。为了降低风险,他们选择最苛刻的条件,测试最强的边界。这是为了最大限度暴露问题,获取数据,及早发现,尽快解决。

“作为总师,肩上的责任是无限的,带队前进的每一步、做出的每一次技术抉择都要对火箭、对历史负责。”李东清楚,整个火箭系统庞大而又复杂,既要仰望星空,更须脚踏实地,着眼当下的每一个技术细节。十几万个元器件中,有时仅仅某一个零件差之毫厘,就可能导致所有的心血前功尽弃。

“只有始终怀着如临深渊、如履薄冰的心态,把每一次发射都当作首飞、把研制过程的每一步都走踏实,才能取得真正的成功。”显然,艰苦卓绝的攻关历程不仅不断提升着系统的性能,对于李东及团队成员们的心理也是一种淬炼。不断有进展,又不断被否定,在这种反复拉锯的过程中,发动机团队重新研制了8台发动机,试车时间达13 900秒,他们用两年半的时间完成了原本要5年才能完成的工作量,终于彻底解决了发动机的故障难题。

在改进发动机的同时,其他系统也在紧锣密鼓地工作,在李东的主持下,火箭各系统都深入开展了再分析、再设计和再验证的“三再”工作,全面审视在设计、产品及过程控制等方面的工作有效性。全箭进行了200多项改进,整体的可靠性向上迈了一个大的台阶。

201912272045分,枕戈待发的长征五号遥三运载火箭迎来了复飞时刻。经过“漫长”的2000多秒之后,“胖五”将实践二十号卫星准确送入预定轨道,发射取得圆满成功。

黎明终于撕破了漫漫长夜。风雨过后,也终见彩虹挂在了天上。在那些被团队成员称为“含泪奔跑的908个日日夜夜”里,李东承受的常人难以想象的压力与痛苦,也随着“胖五”的一飞冲天阴霾一扫。在复飞成功当晚,李东在自己的微信朋友圈里更新了一阕《青玉案》:

“枕戈饮胆九百天,万般磨砺难尽言,今夜可敢片刻闲?硝烟才散,举眸广寒,何日月有圆。”

短暂的欢欣之后,李东已经把目光投向了未来。“胖五”王者归来,未来势不可挡。

 

“总师不是一个人”

“纵是骇浪狂澜,众志成城如山。待到龙腾霄汉,再看春满人间。”

——李东《清平乐·再出征》

 

航天人面前永远没有终点,只有下一次的起点。每一次的成功都是挑战和超越的开始,而每一次挑战和超越的,不是别人,正是自己。

在由航天大国向航天强国突破的道路上,李东始终坚持没有“孤胆英雄”,一批胸怀家国、专业过硬的航天精英,为了实现共同的目标,走到了一起。这些年来理论与工程的发展,正是一部航天科技工作者不断挑战极限的攻关史和奋斗史。“正因为有这样好的一个‘大部队’,有这样一群同甘共苦的合作者,我们的航天科技才能很快地往前来推进。”李东坦言,“总师从来不是一个人,而是一个团队,是每一位团队成员的忘我奋斗和精益求精,造就了成果的诞生。”

李东介绍,以长征五号为代表的航天型号研制是一项复杂的巨系统工程,具有跨领域、跨系统、多学科的特点,工作链条长,参与人员多,工程问题与科学问题交叉并行,工程应用中涉及一些没有完全掌握的科学问题,需要依靠全国的优势资源,集智攻关,协同配合,才能按计划实现预期目标。在这项国家任务中,航天科技集团公司5个研究院、43个部所厂、16 000多人都承担了研制工作,而航天科技集团之外的全国冶金、化工、电子、交通运输等行业900余家单位也参与了相关配套研制工作。所以说,长征五号系列火箭的成功研制是全国各行业大力协同、密切合作的结果,大家声气相求,一起完成这一项光荣的事业,也正是我们国家集中力量干大事的完美诠释。

“我一生最自豪有两件事。一件是从头到尾全过程主持研制了长征五号,对于一个火箭人来说,这是很多人毕生追求的目标,我做到了;另外一件就是能够有幸和长征五号研制团队这样一支优秀的、有能力、有理想、有作为的队伍共事,成为他们中间的一员,这是我最为自豪的。”李东饱含深情地说。

岂曰无衣,与子同袍。这其实也是一个挑选同路人的过程,碰撞内心最真实的想法,需要不断磨合,包容彼此的脾气秉性,甚至要互相“妥协”。是的,李东在这里用了“妥协”这个词,因为他知道一个人的能力有限,一个系统能力有限,要保证成千上万个零件组成的火箭最终能够达到所需要的运载能力,需要各个系统的协调工作,这样的工作性质决定了团队之间的配合与沟通极为重要。

“每个人、每个系统都会有自己的想法,但都只考虑自己的话,是不可能搞成一个协调系统的。只有大家都有总体意识,都有大局观念,才能形成一种团结奋斗的、和谐合力的工作系统。”李东解释道,“火箭设计不追求单向技术指标最优,而是在一定的技术成熟度、技术基础、可靠性、成本、进度约束下达到整体性能最优,长征五号的各项技术指标也是服务于整体设计目标的。”

在李东的团队里,听不到这样的声音:“这是你的事情,这是他的事情。”在火箭研制过程中遇到的所有问题,不管是做试验也好,做设计也好,出现一些波折反复的时候,团队中每个人说的都是“这是我们共同的事情”。

“没有必要去埋怨任何人,也没有必要去指责任何人,因为既然是我们大家共同的目标,我们需要做的,就是一起把它解决好。”这是李东一路走来,在航天系统这个集体中耳濡目染、潜移默化的工作作风,他自然也将之传承下来,发扬光大。

风雨兼程走过了30多年,从大家嘴里的“小李”到“老李”,从满头乌丝到鬓角带霜,从一名基层的研究员到操心方方面面的总设计师,在时光流逝中,李东改变了很多,但一直未曾改变的,是他那颗航天报国的初心。

随着年龄的增加,李东越发重视起航天事业人才梯队的完善和建设。“人才”两字,写起来不过寥寥五笔,但在他看来,却是强国之本、创新之源、发展之基。尤其是青年人才的培养,更是至关重要的一件大事。“不是说博士读完了,你就是人才了。能够解决实际问题才是人才!”李东说,这是一个吹尽黄沙始到金的过程,“你既然决定走这条路,就要有把冷板凳坐热的耐心,要扛得住失败的打击,要守得住成功之前的寂寞。”

令李东颇为欣慰的是,在长征五号火箭的研制过程中,通过研制工作的锤炼,一批思想作风过硬、创新能力强的年轻骨干成长起来,他们虽然平均只有30多岁,却积累了丰富的工程和研制经验,经历了重大研制过程的考验,从“胖五”团队中,先后走出总指挥、总师、副总师级别的骨干人才20余位,已经成为我国航天发展宝贵的人才资源和中坚力量。

天上一分钟,地上十年功。那些与“胖五”团队并肩作战、攻克难关的日子,成为李东生命中最难忘的篇章。“第一个10年是战略规划的10年,第二个10年是预研攻关的10年,第三个10年是艰苦研制的10年,现在我们已经走在第四个10年的路上,这10年对长征五号火箭来说,是一个不断成熟的过程,是为中国的航天发展作出更大贡献的10年。”

“我们有很多老同志,从第一个10年开始的那一天就不求名利,脚踏实地,默默无闻地作着贡献。更有一批又一批年轻人,他们愿意将自己生命中最美好的年华投入到我们的团队里一起奋斗。”李东对于紧密合作的“战友”,内心也充满了感恩。

然而,人生如寄,又能有几个10年?“十年铸箭弹指间,忘却人间寒与暑。浑然不知柴米贵,无暇小儿学业苦。错过多少天伦乐,愧对妻儿老父母……”《巨箭行》的结尾处,李东深深流露出对于家庭和妻儿老小的满怀愧疚。

在航天科研领域,有很多人像李东一样,舍小家为大家,在为每一小步的技术进步和工程完善奔波拼命,付出百分之二百的努力。他说:“在这样一个伟大的时代里,我们把个人选择和国家需求联系在一起,见证和分享了航天发展给人类带来的福祉,在为祖国赢得荣誉的同时,也实现了自己的人生价值,而在这份荣耀背后,自然铭刻着家人们的功劳。”

“多年后,当孩子们问起我,在那些缺席他们成长的日子里,都做了什么时。”李东停顿了一下,抬头望向深远的星空,“希望我的回答和回忆不只有愧疚和遗撼。”

(责编:杨思玄)

 

专家简介

 

李东,研究员,中共党员,中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院火箭专家,长征五号、长征五号B两型运载火箭总设计师。长期致力于运载火箭技术的研究和工程实践,全过程主持长征五号、长征五号B两型火箭研制,为我国火箭运载能力和技术水平跃升至国际前列作出了系统性、开拓性贡献。现为航天科技集团学术技术带头人,享受国务院政府特殊津贴,曾荣获国家科技进步奖特等奖、国防科技进步奖特等奖,获人社部、工信部等五部委联合授予的“长征五号运载火箭首次飞行任务突出贡献者”称号,获全国“最美科技工作者”称号、首届全国创新争先奖牌,获中国航天科技集团有限公司杰出贡献奖、第十四届航空航天月桂奖等。30余年来,他始终奋斗在火箭研制第一线,带领团队不断奔跑在追求“探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国”的航天梦的逐梦路上,在航天事业发展征程上戮力前行、勇攀高峰!


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