中国科学院院士、火箭专家刘竹生——— 铸就金箭探星空

  在中国航天科技集团公司运载火箭技术研究院，记者见到了身材高大、气质温和的火箭专家刘竹生。刘竹生说：“少年时代嫦娥奔月的飞天梦、中学时代探索星空的航天梦、40多年的铸箭强国梦，成为我心中永不泯灭的梦想，就是这三个梦想支撑着我干了40多年的航天。”

建功长二捆

  “一定要深入一线去看，才知道设计是否正确。”

  1939年11月的哈尔滨，一位不甘心当亡国奴的东北人给自己刚出生的儿子取名竹生，希望他能像挺拔的竹子一样顶天立地地生活。

  小时候，父亲微薄的工资要养活6个孩子，高粱米、大白菜是刘竹生家的当家饭菜，孩子们过生日时收到的最大“贺礼”是一个鸡蛋。排行老二的刘竹生从小就跟着姐姐，像个小大人似的照顾着弟弟妹妹。

  小学五年级时，母亲因肺结核离世；初中三年级时，父亲远赴甘肃支援边疆，一去便是数年。家里只剩姥姥和6个未成年的孩子。即使再困难，父亲也要让孩子们念书，这种固执在刘竹生心中燃起求知的热望。

  刘竹生对自然科学尤其是天文、宇宙特别感兴趣，中学时就四处寻找介绍“相对论”的杂志来看，“越看越觉得，宇宙真是奥妙无穷。”不过，那时他的最爱还是美术。

  1958年高中毕业时，刘竹生特别想考中央美院，但是家境贫困的他负担不起去北京的路费，于是就近考入了哈尔滨工业大学。

  他先是选择了精密仪器系，后又改考化工系。1959年因院系合并，刘竹生服从安排去了数理系读力学专业。念着念着，哈工大又成立了导弹工程系，刘竹生所学的力学专业转到这个系。就这样，命运带着他几经辗转，1963年，他从导弹工程系毕业后分配到了国防部第五研究院一分院（中国运载火箭技术研究院前身），从此跨入了航天的大门。

  5年的大学生活给刘竹生奠定了良好的知识基础。谈起那段求知若渴的青春岁月，刘竹生的眼里至今仍闪着光，“印象最深的是苏联小说《静静的顿河》和雨果的小说《九三年》，看完了很震动。”

  求知欲超强的他，把图书馆里各个专业的书都拿出来翻过，这是他对自己的通才教育。刘竹生说，那时他涉猎了很多非本专业的知识，这让他在后来的工作中触类旁通，知道解决问题的方向，还常常急中生智，用巧手段解决大麻烦。

  1985年，中国长征系列火箭正式投放国际市场，为发射适应国际宇航界需要的第二代通信卫星，必须研制出运载能力大的新型火箭。

  研制新型火箭的任务落到了刘竹生等人身上。他和同事们制订出了研制捆绑式火箭的方案，并获得了上级部门批准。新火箭被命名为“长二捆”，即长征二号捆绑式火箭。经过无数个日夜的努力，捆绑式火箭的设计从理论上过关了，刘竹生一人就攻克了其中至关重要的几个理论难题。

  理论上过关了，然而长二捆火箭在研制时既没有成型产品，也没有成功先例，大伙儿对能否成功与国外公司实现商业合作并无把握。这时，刘竹生严格按照设计思路画了一张细致入微的火箭结构图，负责谈判的同志拿着这张图给对方看，对方一看这张图，觉得能画出这张图来，证明火箭的设计已经差不多了。

  合同顺利签订了。从图纸上的火箭到发射场上的成品，留给他们的时间只有短短18个月，刘竹生和其他研究人员开始和时间赛跑。

  “长二捆”的“捆”说起来容易，做起来不易。时任火箭总体设计部总体室结构组副组长的刘竹生，一门心思扑在怎么把“长二捆”身上的四个助推器牢固捆绑又能可靠分离的工作上。

  回顾那18个月的艰苦鏖战，刘竹生感触最深的是“两个一定”：

  “一定要深入一线去看，才知道设计是否正确。”助推器捆绑分离试验是在实验大厅里做的，火箭立起来后，助推器捆绑的地方有10多米高，一尺宽的板子搭在上面，没有扶手，只能蹲着往前走。很多人不敢上去，刘竹生就敢上。“虽然我只管设计，安装是工人去做，我可以不上。我还是得上去看看，亲手摸摸，才知道我设计的这东西安装起来到底有没有困难。”

  “一定要在工厂那边有几个铁哥们，技术上要交底，要听他们意见。”工人有实践经验，知道加工时车床能掌握到什么程度，技术好的工人在加工之前还能指出设计图纸上某些不切实际的错误。

  刘竹生在工厂里有几个铁哥们，常常帮他试一些设计中需要用到的数据，这些铁哥们还帮了他大忙。那是离长二捆发射只有最后30多天的时候，在几次试验中都表现不佳的整流罩分离的这部分研究工作，被当时的研究院院长王永志和长二捆总设计师王德臣点名交给了正打算开赴发射场的刘竹生。

  这个时候，接这活儿？

  刘竹生和老同志李长纯、年轻技术骨干张庆伟组成的攻关小组“临危受命”，算数据、做实验，一连五六天没日没夜围着整流罩转。前方，长二捆马上就要在发射塔上起竖。这边，却还是不见眉目。

  他们发现，只有根据实测出的数据而非估算出的数据重新设计整流罩分离装置，才能保证其设计的可靠性。但是，经过这番改进后的整流罩仍旧有些让人不放心。一天深夜，他在辗转反侧中突然有了一个新思路。他立即爬起来，找上同事，半夜奔向研究所，又把跟自己关系好的几个工人师傅找来。工人们对刘竹生说：“时间这么紧，你们就画个草图，在这里盯着我们干，随时测量，错不了。”刘竹生回忆当时的情况说：“当做分离实验的时候，我的精神头儿还很足，但等一分离完，成功了，我的腿都站不住了，因为连续折腾，又如履薄冰地高度紧张，感觉身体已经到了极限……”

  1990年7月16日，我国自行研制的长征二号捆绑式火箭终于成功飞向太空，将“澳星”发射升空，中国开始在国际商业卫星发射市场上崭露头角。刘竹生所负责研究的长二捆火箭捆绑分离技术以及整流罩分离的方案，为火箭研制的如期完成，立下了汗马功劳。

铸就金牌火箭

  “这一枚火箭不是前一枚火箭的简单重复，这句话不仅指在技术上的改进，也是指在日常的质量管理工作上的改进。”

  长征二号F火箭号称“中华神箭”，正是它将神舟号飞船送入太空。1998年，刘竹生挑起长征二号F火箭总设计师的重担。短短几年时间里，他带领的科研队伍攻克了道道难关，设计生产出目前中国起飞质量最大、长度最长、系统最复杂、可靠性最高的火箭，使我国成为世界上第三个掌握载人航天运载技术的国家。

  然而，成功的道路并非一帆风顺。

  那是2000年12月的一天，神舟二号飞船发射前夕，因为发射现场一个工作人员的操作失误，工作平台撞到了长征二号F火箭上。已年过六旬的刘竹生闻讯后顾不上个人安危，和火箭总指挥黄春平等人一口气爬上11层平台，直奔他们心爱的“宝贝”。

  这一夜，戈壁宁静，刘竹生却无法宁静：因为修复火箭通常要拉回北京的生产总装厂，如果这样，发射的时间必将大大推迟。怎样检查各系统是否正常？下一步该采取什么措施？第二天，仔细查看后，刘竹生发现，火箭“受伤”的地方恰巧不在要害。

  接下来的几天，紧急从后方调来的专家忙于为火箭“会诊”。刘竹生和他们一道天天在现场测量、计算，4天就交上一份50多页的报告，结论是：“火箭可以原地修复，按时发射！”

  2001年1月10日，长征二号F火箭重展芳容，按时耸立在了发射塔架旁。那一天，当火箭成功完成使命时，平时话语不多的刘竹生，捅捅身边同事的胳膊，冷不丁冒出一句：“你们看看，什么叫金牌火箭？”

  回忆起这件往事时，刘竹生说，本来这次意外不是他的责任，但下了“可按时发射”的结论后，如果发射不成功，责任就是他的了。之所以下这个结论，原因有二：一是把火箭运回去按部就班地修复是最稳妥的，但对国家来说损失太大。二是他对火箭有充分了解，通过现场测算，有足够的把握能让火箭发射按时进行。

  与之前的火箭技术相比，长二F火箭采用了许多关键的新技术，这些技术全是自主创新的成果。

  仅研制出火箭逃逸塔的发动机，就用了整整3年；历经三年半制造出来的飞船整流罩，又面临着技术考验……困难重重的攀登路上，航天人攻克了一项项系统级关键技术难题，突破了一大批具有自主知识产权的核心技术和生产性关键技术。

  载人航天必须把确保航天员生命安全放在第一位，作为飞船运载工具的火箭必须把高可靠性、高安全性放在首位。长征二号F火箭的可靠性指标达到0.97,安全性系数达到0.997,达到国际先进水平。对于这些指标的达成，逃逸救生、故障检测、全冗余控制、远距离测发控等在国内首次采用的关键新技术功不可没。

  在刘竹生眼里，保证火箭安全托举飞船升空的关键，不仅在于技术上的改进，更重要的是那些外人看不到的基础质量管理工作。“这一枚火箭不是前一枚火箭的简单重复，这句话不仅指在技术上的改进，也是指在日常的质量管理工作上的改进。”

  刘竹生集思广益，制定多项措施：强化产品验收关，设计41套质量表格，从源头抓质量；对于技术状态有变化的产品，他要求做到领导要求的“两不到两到”，即“设计不到试验到，试验不到分析到”；对于产品生产和装配，他同样要求科研人员做到领导要求的“四不到四到”，即“测试不到验收到，验收不到检验到，检验不到工艺保障到，工艺保障不到人员保证到”。这样，大到火箭，小到螺丝钉，出了问题都能环环相扣，追查到责任人，弄清问题出在哪里，确保层层质量控制。

  “我们搞了一辈子火箭，我自信在火箭设计的大方向上不会出问题，但关键是能否在细节上做到一丝不苟，精益求精。”刘竹生道出了他心里的“质量经”。

  1998年到2006年，在刘竹生挂帅的这8年里，长征二号F火箭将神舟一号（1999年）到六号（2005年）飞船顺次成功送入太空，实现了我国载人航天事业的重大突破，同时，一批年轻人才成长起来。年逾花甲的刘竹生，于2006年将长二F火箭总设计师的“帅印”传给了更年轻的同志。但作为长二F火箭的顾问，他并没有停下前进的脚步。

星空感悟

  对于我来说，能从事火箭研究这个行业，就是得到了能为人类发展作点贡献的机会。这个机会，得好好珍惜。

  极具艺术家气质的刘竹生爱好很多，情感世界也十分丰富。

  在成为火箭专家后，他并没有放弃自己在美术方面的爱好。他的油画水平非常专业，伟人肖像、大漠胡杨、向日葵花，在他笔下无不形神皆备。家里的桌子上还摆放着当年为夫人王丽珍画的《青春少女像》，这幅画见证了他们相濡以沫40载的深厚感情。至于他所热爱的火箭，更是寥寥几笔，就能勾勒得栩栩如生。

  刘竹生也会修表。“我有一套修表工具，不仅给家人修，但凡相求的人，我都给修。”他房间的一只精巧挂钟，就是他的得意之作。这只挂钟是他访问俄罗斯时从旧货市场上买的，每到报时，就有一只小鸟跳动并发出悦耳的叫声。这钟买回来的时候很旧了，经他一摆弄，竟成了稀罕物。不止闹钟，他摆在家里的手工自制品里还有精致的木偶、精巧的老式织布机和实用的照相机。

  除了这些手工制品，他家中还有很多天然的小摆设————极有沧桑感的树根、各种千奇百怪的大漠石，这都是刘竹生从火箭发射现场荒凉的戈壁滩上捡回来的。

  “每次去火箭发射场，一般都要呆两个月左右，刚开始没什么压力，时间长了，离火箭发射时间越近，压力就越大。”刘竹生说，压力大的时候，往大漠里一钻，捡些枯死的树根和奇异的石头细细把玩，就把压力给忘了。

  “这些树根和石头，细看真像人生啊！树根和石头里，那些质地软的部分，都被沙粒打磨掉了，只剩下坚硬的部分还留着。人生也是如此，年轻时的浮躁和虚荣都会被岁月打磨掉，最后就剩最本质的东西还留着。”

  对于年过七旬的刘竹生来说，岁月留给他的最本质的东西是什么呢？

  刘竹生说，经历过的每一次火箭发射，都是对他灵魂的一次洗礼。“每当火箭腾空之时，我的灵魂也随着火箭飞向了三万六千公里外的太空，再回首望去，地球变得那么小，平时的人生烦恼又算得了什么！”

  “作为个人，能为人类发展作点贡献真不容易啊！对于我来说，能从事火箭研究这个行业，就是得到了能为人类发展作点贡献的机会。这个机会，得好好珍惜。”

  正是这份珍惜，让他在火箭研究这个行当里献出了自己毕生的精力，那托举着中国载人飞船一冲九天的“神箭”，成为他此生最完美的作品。

        文／本报记者 佘惠敏

科学浅说

捆绑分离技术

  捆绑分离技术是捆绑式运载火箭所采用的核心技术，是在中间芯级火箭的周围捆绑数枚火箭（又称助推器）来加大火箭动力并在完成其助推任务后将其与芯级火箭分离并抛掉的技术。采用这种并联型技术的多级运载火箭比单纯的串联型多级运载火箭结构更复杂，在同等动力下，具有箭体总长较短、发射操作较方便、点火可靠性高等优点。

  1990年发射成功的长征二号E运载火箭是我国研制的首枚捆绑式运载火箭，它使我国近地轨道运载能力由2.4吨大幅度提高到9.2吨，使我国进入世界捆绑运载火箭的先进行列。长征二号E使用的助推器捆绑分离技术在后续的多种火箭中得到推广使用，为提高我国火箭的运载能力和实现载人航天奠定了基础。