昂首向天外
——记航天六院火箭发动机设计专家孙宏明

文/李亚新

昂首向天外
——记航天六院火箭发动机设计专家孙宏明

文/李亚新

81岁的孙宏明坐在我对面，精神矍铄，两眼炯炯有神，思路清晰，说话行云流水。他说他研究了一辈子火箭的心脏——发动机。每一枚飞向太空的火箭，都浸透着他和同事们的心血和汗水。

火箭发动机，多么高精尖的东西，外人再怎么揣摩，都不会理解其中的奥妙，只能在目送火箭冉冉升空的时候，陡生仰慕之心。

迈开第一步

1936年出生的孙宏明，23岁从北京工业学院毕业。当时正值中苏关系破裂，苏联专家撤走。为发展中国的航空航天事业，聂荣臻元帅一声令下，孙宏明和北京工业学院260多名大学生一起参军入伍，来到国防部第五研究院一分院第三设计部推力室研究室，开始了他与火箭发动机结缘的一生。

不管导弹还是卫星，都需要火箭的推力将它们送到预定目标，而火箭的心脏部位就是发动机。发动机质量的优劣，决定着火箭发射的成败。我们耳熟能详的“东风”就是导弹系列，“长征”则是运载火箭系列。

年轻的孙宏明在北京，从“东风”入手，迈出了研究火箭发动机的第一步。

液体火箭发动机的最核心部件是直流式喷注器，孙宏明从提方案、做设计、画图、计算、下厂跟班生产，样样亲自动手。他告诉我，这种喷注器由喷注器盘和喷嘴环组成，上面有2700多个喷嘴孔，每个孔的流量都不一样，计算要精准，稍有不慎，就会造成重大事故。

“怀胎十月，一朝分娩”。孙宏明从1965年春天画图开始，到同年12月10日，这个直流式喷注器宝宝呱呱落地，首次燃烧试验就获得了成功。以后又试验了15次，次次成功。而同样的直流式喷注器，美国人要试验很多次，如F-1发动机为确定喷注器方案，曾试验了2000多次才获得成功。

这个直流式喷注器首先用于“东风五号”发动机，衍生应用到“长征”系列发动机，它是中国载人航天发动机的基础。

新的高峰

1971年，在毛主席“山、散、隐”的战略思想指导下，“三线”建设拉开帷幕。孙宏明所在的一分院部分迁往陕西宝鸡凤县。在一条山清水秀的山沟里，对外叫“○六七基地”的单位拔地而起，而孙宏明则在其下属的第11研究所工作，从事液体火箭发动机研究设计。

时间就像门前的小河流水，潺潺流淌，一刻不息。从1971年到1993年，孙宏明和他的同事们，在秦岭的群山环抱中，度过了22年的时光。他也从一名普通技术员，逐步成长为骨干和中坚，先后担任了11研究所副所长、所长、科技委主任等职。职称也从副主任、主任设计师到研究员。1992年，孙宏明被国防科工委任命为“运载火箭副总设计师”。

职务和职称的上升，证明着孙宏明的努力和提升。为了中国的火箭发动机，他和同事们在秦岭山沟里，默默无闻地奉献着青春和年华。

在这里，孙宏明主持了长征四号一级发动机和长征二号捆绑火箭二级发动机的研制。这两个发动机成为中国载人航天和月球探测运载火箭的基础。

孙宏明以往熟悉的“东风”系列火箭发动机，一般推力为70吨，而长征四号的推力要改为75吨。推力大了震动就大。如何解决结构的可靠性，是孙宏明他们考虑的首要问题。经过集思广益，方案的再三论证，他们采用了预研东风六号的发生器，将它放在长征四号一级发动机上。试车后，果然达到了理想效果，75吨推力发动机工作十分平稳。

长二捆发动机因为要用于载人航天，必须慎之又慎。1998年7月28日，基地请来了俄罗斯火箭专家，在宝鸡凤县对75吨发动机进行了燃烧不稳定性鉴定试验。专家对试验十分肯定，说：“还没有遇到过这么稳定的发动机，刚性和柔性都是动态稳定的。”

孙宏明和他的同事们长舒了一口气，这个鉴定结果，标志着他们的火箭发动机研制，又攀上一个新的高峰。

长二捆二级发动机增加了两个大喷管，发动机性能有了较大提升，也把发动机的推力从73提高到75吨，再加上推进剂利用系统，调节精度提高，使运载火箭具备了发射飞船的能力。

长征二号捆绑火箭，即在芯级火箭周围再捆绑四个助推火箭，一起点火，瞬间产生600吨的起飞推力。

成功与失败

每一台火箭发动机的交付使用，都是研制人员目送精心培养长成的孩子踏上新的旅程，不仅全程护送，还要牵肠挂肚，一直到火箭拖着长长的火龙消失在天边。

1988年9月7日，长征四号甲运载火箭一级发动机首次参加风云一号气象卫星发射，取得成功。1990年，再次参加发射风云一号气象卫星，也顺利完成任务。由于两次发射成功，长征四号甲运载火箭及发动机获得了1990年度的国家科技进步特等奖。孙宏明也成为获得国家科技进步特等奖中的一员。

火箭的发射有成功喜悦，也有失败教训。1983年10月，孙宏明带领5位队员，前往西昌卫星发射中心，执行火箭发射任务。1984年1月26日，第一发火箭已测试结束，处于待发状态。这时的发射场，环境温度最低在零下5摄氏度以下。由于规定氧化剂温度不能低于5摄氏度，再低可能会影响发射。孙宏明召集队员们一起研究解决办法。他们提出了充分利用发射场日夜温差大的特点，晚上关闭塔架百叶窗，保温推进剂。白天10点以后，打开百叶窗，让火箭充分享受日光照射，使推进剂升温。这一意见立即被采纳。首次发射时，推进剂温度均达到8摄氏度以上。

遗憾的是，1月29日，首次发射，虽然一、二级发动机工作正常，但三级发动机二次启动失败，火箭发射未能完全成功。

失败是成功之母。经过分析，三级发动机采取了改进措施并经验证试验，以新的状态组成了火箭。1984年4月8日，中国第一颗试验通信卫星东方红二号发射成功。4月15日，美国航空航天局局长贝格斯写信祝贺：“你们完全可以为中国航天计划中的这一重要里程碑感到自豪，为长征三号运载火箭的性能感到自豪，仅有少数几个国家达到了这次发射所显示的能力。”

为完成这次试验，孙宏明和5名队员从1983年10月15日到1984年4月13日，在西昌基地整整待了半年，参试队员，克服了自己生病、家人生病、小孩上学等多种困难，出色地完成了任务。

1984年4月15日，孙宏明和5位队员乘坐火车回到秦岭中的○六七基地。在凤州火车站，基地的同事们打着大旗，敲锣打鼓，鞭炮齐鸣，热烈欢迎他们凯旋归来。

1992年，中国承担了美国休斯公司为澳大利亚制造的澳赛特卫星发射任务。3月22日，首次发射没有成功，对发动机的质疑声此起彼伏。孙宏明和同事们一起，对发动机做了全面检查，从测得的参数分析，不是发动机问题。控制系统经过试验验证，查明了失败原因，改进了控制线路，组成了新状态的火箭。8月14日，他们成功将澳赛特B1卫星送上太空。1994年8月28日，再将第二颗奥赛特B2卫星成功送入太空。

1984年4月孙宏明从西昌发射基地凯旋，在凤州火车站受到热烈欢迎

成功、失败，失败、成功。孙宏明和他的同事们在一路坎坷的行程中，深深地意识到“质量是航天事业的生命”。火箭发动机，决不允许一丝一毫的隐患出现，他们的工作只能细致再细致。

昂首向天外

1992年初，在接到载人航天工程发射飞船任务后，对于专门研制火箭发动机的第11研究所所长的孙宏明来说，深深感到责任重大。他组织了以二室为主的设计队伍，发动技术人员，经过充分论证认为，要在长征二号捆绑式运载火箭发动机基础上做好三方面工作：采取可靠性增长措施，使发动机设计状态进一步提高；通过一定数量的发动机试验评定可靠性；用鉴定试验评定发动机燃烧稳定性。

按照既定方针，他们不断地试验，不断地找出问题，不断地改进，终于做到了基本无懈可击。改进后的发动机，具备了发射飞船和载人航天的可靠性指标水平。

他们交付发动机并组成了长征二号F运载火箭，成功发射了无人神舟飞船和多艘载人神舟飞船，成功发射了“天宫”空间实验室，实现了飞船与空间站的交汇对接，先后把多名航天员送入太空，圆了中华民族的千年飞天梦。

孙宏明和他的同事们研制的火箭发动机，踏上了坦途，喷吐着长长的火龙，昂首向天外。

后记

和火箭发动机打了一辈子交道的孙宏明，和同事们一起，于1993年底迁入西安航天城，他也于1998年退休。

当然，作为专家，他退而不休。所里的重大技术方案、发动机故障分析、运载火箭失利分析以及各种鉴定会、评审会、质量会，他经常参加，提出他的宝贵意见。

回首转瞬即逝的这一生，孙宏明无限感慨，他提笔写下了“调寄满江红·中国航天”一词：

十三亿神州，迎来春色满园。铸神剑，洲际导弹，威震敌胆。神舟载人信天游，嫦娥奔月会吴刚。圆中华千年飞天梦，尽开颜。

航天人，不畏难，争朝夕，勇向前。继传统精神，奋勇登攀。载人登月高技术，星际航行显手段。让太空资源为我用，史无前。