奧運火炬的創(chuàng)“芯”
2008年5月8日9點17分,奧運圣火在西藏珠穆朗瑪峰成功點燃。
這是奧運歷史上第一次讓圣火登陸世界之巔。
為了研制珠峰火炬,航天科工集團三院的科技工作者奮戰(zhàn)了近1000個日日夜夜,經(jīng)過無數(shù)次試驗。
奧運圣火能夠登頂珠峰,他們做出了不可磨滅的貢獻。
2008年6月20日,記者來到位于北京市西南郊的航天三院,對奧運火炬研發(fā)的背后故事進行了采訪。
前所未有的挑戰(zhàn)
關(guān)于珠峰火炬的構(gòu)想,最早要追溯到2001年中國申奧成功,北京奧組委主席劉淇向國際奧組委鄭重表示:要讓奧運圣火登上珠穆朗瑪峰。這是一項艱巨的任務(wù),國際奧組委對于這項承諾也是半信半疑,甚至曾經(jīng)勸說北京奧組委放棄這一想法。
帶著申奧成功的喜悅回來以后,北京市相關(guān)單位開始就珠峰火炬研制開展工作。
隨著研討的深入,課題的難度超乎大家的想像。珠峰火炬研發(fā)面臨的主要問題是:低壓缺氧、低溫、大風(fēng)條件下的可靠燃燒問題。在珠峰海拔8844.43米的高度上,環(huán)境異常惡劣,空氣稀薄,含氧量只有地面空氣的30%;溫度常常在攝氏零下30至40度之間;珠峰氣壓只有0.3個大氣壓,而已知燃料點火的極限是0.2個大氣壓;珠峰的氣象十分復(fù)雜,每小時100公里的大風(fēng),每秒將近28米,而且風(fēng)向不定。在這種情況下,實現(xiàn)正常燃燒已屬不易,要保存火種,在珠峰點燃火炬,更是技術(shù)上前所未有的難題。
而且奧運火炬研發(fā)不是市場行為,沒有任何利潤,甚至需要自掏腰包進行研發(fā)工作。面對困難,很多單位都望而卻步,最后只剩下航天科工集團公司一家仍然“留守陣地”。
北京奧組委組織相關(guān)專家考察航天科工的研發(fā)實力,最后敲定航天科工集團下屬單位航天三院作為奧運火炬研發(fā)的承接單位。2006年1月17日,北京奧組委正式下達委托函。
航天科工集團迅速成立奧運火炬研發(fā)部,由集團副總經(jīng)理薛利擔任部長,集團任命中國發(fā)動機領(lǐng)域的權(quán)威劉興洲院士為總設(shè)計師,三院副院長、海鷹集團總經(jīng)理于喜國擔任火炬項目總指揮,而后,現(xiàn)任三院黨委副書記的董群接替擔任了這一職務(wù)。
這項工作對于航天科工三院來說,是一次前所未有的挑戰(zhàn)。
第一,時間緊,任務(wù)急。從2006年1月正式下函研發(fā)到2008年5月珠峰火炬登頂,這期間只有短短的兩年時間。而且三院承擔的任務(wù)也是繁重的,除了珠峰火炬系列產(chǎn)品的研發(fā),還有地面?zhèn)鬟f火炬。珠峰火炬項目總共要研究5件產(chǎn)品,珠峰火炬、珠峰引火器、高原火種燈、珠峰火種燈和高原圣火臺。
第二,這次任務(wù)跟以前完全不同,沒有技術(shù)積累,也沒有可以借鑒的經(jīng)驗,航天三院院長宋欣用“前無古人”來形容這次研發(fā)項目。
但是,航天三院的科研工作者并沒有因此而被嚇倒。根據(jù)火炬研發(fā)總設(shè)計師劉興洲院士的解釋,作為軍工企業(yè),航天三院的研發(fā)優(yōu)勢在航天飛行器發(fā)動機方面,飛行器的飛行高度常在一萬米以上,而飛行器發(fā)動機往往是在高空實現(xiàn)點火,這樣,過去的技術(shù)就有往珠峰火炬研發(fā)方面移植的可能性。
為了更好地測試修正研發(fā)成果,火炬研發(fā)部“不安于室”,又進行了3次外場試驗。
2006年9月,為了驗證最初研發(fā)方案的可行性,火炬研發(fā)部第一次奔赴珠峰大本營進行試驗。在試驗中,他們發(fā)現(xiàn),液態(tài)丙烷燃料火炬在實際低壓環(huán)境下燃燒不充分,火焰顏色透明,可視性差且容易熄滅,達不到要求。于是研發(fā)人員考慮另外的辦法,分別試驗了固體燃料火炬和固液混合火炬,初步試驗證明是可行的。而后,這兩種火炬成為研究攻關(guān)的主要方向。
2007年1月,奔赴中國最北端黑龍江進行試驗。這次主要是模擬低溫的環(huán)境。但是因為他們恰巧碰上了暖冬,溫度達不到零下40度,火炬研發(fā)人員只有在氣溫最低的寒夜里進行試驗。
在這次試驗中,他們又遇到了新的問題?爆燃。為此,他們請來了研究固體燃料的老專家朱家元,一起研究問題的癥結(jié)出現(xiàn)在哪里,經(jīng)過反復(fù)調(diào)研和論證,他們發(fā)現(xiàn)問題并非出現(xiàn)在配方上,而是在裝藥工藝方面。由于固體燃料藥柱沒有壓實,致使里面出現(xiàn)縫隙,燃燒面擴大產(chǎn)生爆燃。針對問題,改進工藝后,徹底解決了這個問題。
2007年4月下旬,珠峰火炬研發(fā)團隊第二次奔赴珠峰大本營進行試驗。這一次他們帶了兩套火炬方案,一個是固液的,一個是固體的。固體燃料火炬在珠峰順利通過測試,但是固液方案出現(xiàn)了問題。因為固液組合火炬增加了兩個操作動作,一是打開液體燃料開關(guān),二是加鹽水預(yù)熱。但是因為登山隊員在低溫低壓缺氧的情況下,反應(yīng)和行動都會受到影響,哪怕一個小小的動作實現(xiàn)都有很大難度。最后證明固液火炬在操作上比較復(fù)雜,對登山隊員是一個負擔,本著“優(yōu)中選優(yōu)”的思想,固體燃料方案成為最終方案。
2008年3月,最后的“戰(zhàn)役”打響,為了保障珠峰火炬的順利傳遞,他們?nèi)挛鞑兀c登山隊員一起工作生活,一直到珠峰登頂?shù)淖詈髸r刻。
為了保障珠峰點火的順利實現(xiàn),他們組成珠峰火炬技術(shù)保障隊,對火炬進行“售后”服務(wù)。作為保障隊的一員,同時也是珠峰火炬項目的副總設(shè)計師邵文清同志向我們介紹,保障隊的主要任務(wù)是:第一,對登山隊員和圣火護衛(wèi)進行培訓(xùn),不僅在大本營,還派遣兩名技術(shù)人員前往海拔6500米的前進營地進行培訓(xùn);第二,制定登山過程中可能出現(xiàn)的意外情況的應(yīng)急預(yù)案,及時解決可能出現(xiàn)的技術(shù)問題。
責(zé)任管理:“兩總”系統(tǒng)
在長期的軍工科研過程中,航天科工形成了自己的一套獨特管理體系,叫做“工程兩總”或是“型號兩總”。而正是這套管理系統(tǒng),保障了奧運火炬研發(fā)工作的順利完成。
三院院長宋欣向記者介紹:“兩總”指的是總設(shè)計師和總指揮。在這套體系中,針對一個項目,組織“兩總”體系,總設(shè)計師對總指揮負責(zé),他帶領(lǐng)科研隊伍負責(zé)解決科研問題;總指揮對院長負責(zé),專門為這個項目配備型號行政保障體系,要在工作過程中時時刻刻來保障總設(shè)計師系統(tǒng)開展工作。
在奧運火炬研發(fā)中,也充分運用了這套成熟的管理體系。
劉興洲院士和董群副書記分別接受《中國投資》的采訪,就“兩總”系統(tǒng)的具體工作流程進行了詳細介紹。
總設(shè)計師系統(tǒng)
劉興洲院士介紹:作為技術(shù)牽頭,首先的工作是落實隊伍?紤]到便于管理協(xié)作的問題,主要以31所第二研究室的工作人員作為主力,抽出二室副主任邵文清作為骨干,同時根據(jù)研發(fā)需要,確定葉中原、任國周兩個老同志,牛余濤、柳發(fā)成、戚磊等年輕科研人員,組成一支老中青相結(jié)合的隊伍。隊伍建立以后,又進行了思想動員和科研分工,責(zé)任到人,充分調(diào)動團隊積極性。
第二是落實管理。在奧運火炬研發(fā)上,研發(fā)團隊按照軍品的要求、預(yù)研的模式進行管理。如果按照以往的軍品研究模式走程序,圖紙要經(jīng)過標準化檢查、工藝檢查等,有一系列的手續(xù),按照這樣的流程時間根本來不及。在任務(wù)緊的情況下,根據(jù)實際情況采取靈活生產(chǎn)的辦法,既借鑒了成熟的研究模式、經(jīng)驗,又對流程重組,把握重要環(huán)節(jié)、關(guān)鍵結(jié)點,提高了工作效率。另外還建立了例會制度,過一段時間進行一定的工作檢查,例會都有簡報或是紀要,方案都有方案報告,評審有評審報告,實驗有實驗報告,科研過程都有結(jié)果體現(xiàn)。
第三,落實技術(shù)。根據(jù)奧運火炬的研發(fā)現(xiàn)狀,采取自主創(chuàng)新、多方案同時并行的辦法。珠峰火炬研發(fā)這項任務(wù)以前誰也沒有接觸過,新的任務(wù)就要自主創(chuàng)新,這就要考慮多方案,探索多個方案最后哪個方案能夠走得通就用哪個,如果都走得通就想辦法選優(yōu)。同時,勇于實踐,嚴把質(zhì)量關(guān),確保研發(fā)成果盡善盡美。
一支精良的團隊,一個強有力的組織,一套科學(xué)的管理辦法,一種勇于創(chuàng)新的精神,確保了研發(fā)任務(wù)的按時完成。
總指揮系統(tǒng)
作為奧運火炬研發(fā)行政保障的總指揮董群副書記介紹,他是在2007年接任總指揮一任。這時研發(fā)工作基本已經(jīng)完成,主要是在外場進行試驗測試研發(fā)成果。為了保證外場試驗的順利進行,總指揮系統(tǒng)成了“全職保姆”,他們?nèi)瘫O(jiān)督、保障、協(xié)調(diào)研發(fā)隊伍的工作進度,負責(zé)調(diào)動各種資源為研發(fā)隊伍提供便利,負責(zé)與外協(xié)廠聯(lián)絡(luò)、與中央臺協(xié)調(diào)、與登山隊聯(lián)合試驗,還有珠峰火炬技術(shù)保障隊的組織?工作十分瑣碎,但又十分重要,每一個環(huán)節(jié)都要做好,為奧運火炬?zhèn)鬟f尤其是珠峰火炬?zhèn)鬟f的順利進行提供了行政保障。
對于火炬研發(fā)的保障工作,總指揮系統(tǒng)所遇到的也是前所未有的問題。因為以往他們所負責(zé)的都是研發(fā)進度行政保障,對于科研工作者出身的他們,在“外交”方面“涉世不深”。這就要求他們鍛煉自己的組織協(xié)調(diào)能力。
董群副書記說過這樣一件事,在進行火炬燃料研發(fā)過程中,一有關(guān)燃料開發(fā)的南方外協(xié)廠,因為航天科工的工作緊,要求高,批量小,而且沒有盈利,一度“罷工”停止協(xié)作。這使得本來就時間緊迫的研發(fā)工作更是相形見絀,要更換廠家是不可能的,于是他們派人充當“外交家”,南下向廠家介紹項目的重要性、意義、工作進展情況。為了國家的“一諾千金”,這項研究他們沒有任何盈利,也是不計報酬、全力以赴地工作。在航天人樸實感人的語言和行動感召下,外協(xié)廠老板最后無償貢獻出他們的燃料配方,積極協(xié)助研發(fā)工作。
如果說,奧運火炬研發(fā)團隊是珠峰火炬成功傳遞的“幕后英雄”,總指揮系統(tǒng)則是“幕后的幕后英雄”。