刘砚涛:总是遇“障碍” 一直在超越

发布时间 : 2017-03-07     来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心

 

2007年,刘砚涛来到中国运载火箭技术研究院(简称“火箭院”)702所工作,他所在的室负责火箭院所有型号的静力试验。当时,恰逢火箭院正在开展我国新一代大型运载火箭长征五号的研制工作,一年后,逐渐成长起来的刘砚涛开始参与到这项重要的工作中来。

  

提前进驻试验厂房  披荆斩棘解决难题

 

一二级级间段静力试验是长五火箭首个大型箭体结构试验。

由于天津新一代运载火箭产业化基地尚未完工,火箭院计划在南苑地区的试验大厅里进行试验,然而,南苑并不具备这么大直径产品的试验条件。就拿试验工位来说吧,以前火箭直径最大的只有3.35米,所以试验工位也只有3.35米,根本无法承载5米直径的试验件。此外,要想把直径5米、高约8米的试验件运进大厅,就必须拆试验大厅的大门,可这样,不仅增加试验成本,而且可能影响试验进度。更何况,试验大厅里试验产品众多、空间狭小,就算把试验件运进来了,起吊、翻转也有非常大的难度。

考虑到成本、进度、可操作性等种种限制条件,火箭院最终决定在天津进行试验,刘砚涛作为试验主管具体实施。

当时,天津产业园静力试验厂房结构尚未封顶,有一面墙还未建成,并不具备试验条件。为了赶进度,刘砚涛和同事提前进驻了产业园,开始进行试验设备验收和试验准备工作。

时值初冬,厂房里,没墙的那一面形成一个自然的风口,风呼呼地吹,刘砚涛和十来名工人用苫布临时围了一面墙,发现不顶用,后来,大家又在工位四周围上苫布。即便这样,还是很冷,大家只好干一会儿,就到室外活动活动,晒晒太阳。

厂房外,正在铺设水暖电气管道,尘土飞扬。门口没有路,出入厂房只能在泥土中自己找路,走一趟,一身土,碰上雨雪天气,道路更是泥泞,出行非常困难。后来,园区施工人员在地面铺点石子,修了一条简易的路,情况才稍有好转。

生活条件也十分艰苦。所里在园区附近租了一处民宅供大家住宿,刘砚涛在分配房间时,把条件相对较好的房间分给别人,给自己留了一间卫生间没有水的房。屋里生活用品还没配齐,没有盆,上完厕所怎么办呢?刘砚涛灵机一动,用安全帽盛水冲马桶,解决了大难题。

  

守得云开见月明  型号队伍吃下“定心丸”

  

这是长五火箭第一个大型地面试验,全院上下十分关注,试验成败直接影响到整个队伍的士气,必须成功。

在策划试验方案时,刘砚涛充分考虑每一个细节,确保无误。他回忆,每次从北京出发到天津前,大家都要仔细地盘点工具有没有带齐。万一有遗漏,还要回北京取,往返一趟就算不堵车也要半天。对于严峻的进度形势来说,半天也耽误不起。

按照所里要求,试验的所有流程,细到每一个螺钉如何拧,都用三维动画进行仿真,准确无误后方可进行试验。 

   

△试验现场(左图中左三为刘砚涛)

试验时,需在产品上粘贴2000个应变片,它们由4000根引线连接,每根引线长度至少20米,引线全长超80000米。可以想象一下,这么多的引线放在一起,会有多乱。然而,到了现场才发现,引线顺着应变片的位置,横平竖直,整齐排列,非常美观。刘砚涛说:“这是第一次试验,我就想,这活我们不仅要干好,还要干得漂亮一点。”如今,他设置的试验现场标准也成为所里的标杆。

功夫不负有心人,因为前期周密策划、细致准备,这次试验完成得非常顺利。第一仗打得如此漂亮,也给型号队伍吃下了“定心丸”。

 

同事笑称让他儿子取名叫“氢箱”

 

那段时间,刘砚涛忙得犹如陀螺一样,家里一点也顾不上。

他清楚地记得,2011826日下午,正在龙爪树开会的他,中途接到妻子的电话,她快生了。外面,倾盆大雨,想着妻子整个孕期自己都没怎么照顾,此刻又忍受着生产前的阵痛,他既内疚又心急如焚,只想快点回到家。雨天车少,等了好久,才打到一辆车。到了家,他立即送妻子到医院。幸亏他们及时赶到,进院没多久,儿子就出生了。

产后,妻子身体虚弱,心理上和很多新手妈妈一样,对于孩子的到来,有点不知所措,不知道如何照顾孩子。此刻,她非常需要刘砚涛的陪伴,即便他搭不上手,也是一种安慰。

然而,刘砚涛是试验主管,现场离了他,很多工作都无法进行。他只陪了妻子和孩子两天,就上班了。有同事跟他开玩笑说:“你这么着急上班,天天跟氢箱打交道,干脆儿子小名就叫‘氢箱’吧,以后氧箱试验的主管生孩子,小名叫‘氧箱’。”

攻克空前难题

     

长五火箭开展二级氢箱低温静力试验时,刘砚涛等人遇到了前所未有的困难。

低温静力试验的一个重要测试项目是,测量贮箱加注零下253℃的液氢后的受力及变形情况。15年前,火箭院曾经开展过一次这样的试验,但那时贮箱直径小、液氢加注量少,试验难度与长五火箭相差甚远。

巨量的液氢犹如一个潜在的“炸弹”,一旦发生危险,方圆200米范围内都可能发生不测。为了确保安全,现场不许抽烟,就连工人拿放工具也要轻拿轻放,以免碰撞产生火花,引起爆炸。

刘砚涛等人遇到的第一个大难题就是,如何将应变片粘贴到贮箱上。

常温状态下,用502胶水即可,然而,贮箱加注液氢以后,温度极低,胶水刚涂到贮箱上,就变脆了,应变片根本粘不上。

为了解决这个难题,2008年到2011年,刘砚涛等人在吴兵研究员的带领下,将多种应变片、胶、粘贴工艺,按照不同的排列组合分别进行试验,大量试验以后,最终选用了一种进口胶,解决了这个难题。

这种进口胶有效期只有1年,可供货周期就将近半年,等收到货,就快接近有效期了。每次收到货以后,刘砚涛都要组织复验,确保质量后再使用。

胶的问题解决后,紧接着是第二个难题,粘贴应变片。

应变片是用于测量结构应变的元件,粘贴到贮箱上以后,需进行加温、加压,然后,等温度恢复到常温后,再检验应变片粘贴是否满足试验要求。

试验人员面临着没有大尺寸试验箱、试验能力有限等种种难题,但这些“拦路虎”并没有击退刘砚涛,他深知,一个新型号的诞生,必然会面临这样那样的困难,但任何困难都有解决的办法,关键是能不能耐得住性子,坚持下去。

经过大量的摸索、试验,刘砚涛创新工艺方法,设计了一种异形加压装置,并对低温应变测量用穿舱引线管进行结构优化,终于解决了异形结构和贮箱内部大量应变测量难题,保证了试验继续进行。

  

带病坚持到试验最后一刻

 

2015年,长五火箭二级氢箱进行第二轮液氢低温静力试验时,现场有同事注意到,刘砚涛左手按住腹部,右手支撑在工作台上,身体前倾,脸色发白,额头冒汗,就让他回去休息一下,他笑着说没事。

当试验载荷超过设计载荷的那一刻,所有人悬着的心终于落了地,压抑太久了,此时,大家高兴地鼓掌、庆贺。

也许是心情放松了的缘故,回到办公室以后,正在写信息简报的刘砚涛腹部越来越疼,他浑身湿透,黄豆般大小的汗珠不停地往下掉,只能靠不停地蹦跳来缓解疼痛。无法忍受的他被送往医院,一检查才知道,是尿路结石,医院立即为他安排了手术。后来,医生告诉他,结石快到了尿路口,可见结石已经出现很久了,他竟没注意到。

 

参与建设低温静力试验加注与增压系统  填补火箭院空白

 

刚开始,长五火箭贮箱低温静力试验在北京进行,考虑到后续如果所有此类试验都在北京进行,不仅长途运输难度大,而且增加试验时间和成果,型号决定在天津建设一个低温静力试验加注与增压系统,就近试验。

此前,在北京做试验时,现场每一步操作,刘砚涛都看在眼里、记在心里。当低温静力试验系统建成后,他又跟设备生产方学习操作方法,很快就掌握了操作流程。于是,他立即组织人员学习,不久,组里就能独立进行试验了,填补了火箭院大型低温试验能力的空白。

后续,刘砚涛参与并指导了在该工位上开展的几乎所有长五火箭贮箱低温静力试验。他还完成了该系统配气台升级改造,实现了远程控制加注阀和排气阀,进一步提高了系统的安全性,为首飞作出了突出贡献。

2016113日,长五火箭一鸣惊人,再次向世人彰显了中国航天的实力。

刘砚涛说,作为一名试验人员,他要做好坚强后盾,面对后续更大的挑战,他准备好了!

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