刘竹生:半山寒色与春争

撰文 | 郑心   来源:《科学家》   发布时间:2023-06-01

导读:虚心劲节,不求虚名。刘竹生将毕生心血化作中国“神箭”——长征系列运载火箭,其承托起的不仅是一次次升空的太空飞船,更充当着我国航天事业腾飞的基石。科研之余,工作之外,“型号老总”也是慈爱的大家长,为伴侣亲手绘图,给孩子做玩具……但严谨的家风贯彻始终:一人干航天,全家爱航天。这位“三句难离本行”的科学巨匠仍在身体力行地教导子孙后代,为我国航天事业培养着储备人才。   
  
  中国人对于竹的欣赏与喜爱由来已久。无论是荒山野岭,还是沟沟壑壑,它都能以坚韧不拔的毅力在逆境中顽强生存。尽管长年累月守着无边的寂寞与凄凉,一年四季经受着风霜雪雨的抽打与折磨,但竹子始终可以“咬定青山”、无怨无悔,既不求闻达于莽林,也不慕热闹于山岭,不似花朵一般百样柔情,更不似参天树一般盛气凌人,虚心劲节,不求虚名。以竹为名,纵观中国科学院院士、“型号老总”刘竹生与我国“神箭”——长征系列运载火箭——结缘的风雨一生,贯穿始终的正是一份清峻不阿、名利不染的竹之风骨。
  在2022年9月底刚落下帷幕的第73届国际宇航大会上,又一个中国人的名字被载入了“国际宇航联合会名人堂”——这个人就是刘竹生。“国际宇航联合会名人堂奖”旨在表彰世界范围内对推动空间科技进步和发展作出巨大贡献的杰出人士,这是业内的共知,也是不争的事实。作为我国运载火箭研制的领军人物,刘竹生院士的获奖当属情理之中:在60余年的工作中,他带领团队完成了100多项技术和工艺攻关,其中10项关键技术达国际先进水平,55项技术是国内的“首次采用”,这些成果促使中国运载火箭的发射能力跃居世界前列。他本人也在漫漫岁月之中相继斩获了国家科技进步奖特等奖1项、一等奖1项、二等奖1项,获首都劳动奖章、全国五一劳动奖章及“载人航天功臣”等荣誉。中国航天科技集团公司曾这样评价刘竹生:“他是中国运载火箭捆绑分离技术的开拓者,为提高中国火箭的运载能力和实现载人航天奠定了坚实基础。”但刘竹生院士在各类媒体面前却从未谈及自身荣耀,字字句句都离不开坚守终生的事业,以及对我国航空航天发展前景的期待与展望。
  

逐梦穹宇


  生逢乱世,刘竹生童年的底色难免掺杂些许悲凉。1931年的九一八事变标志着我国抗日战争的开始,也同时使我国东北三省在战争大获全胜之前,一直浸淫在浓浓的硝烟之中,刘竹生就出生在这样的时代背景之下。在列强的蹂躏中,莫谈教育,连基本的生存资源都很匮乏。伴随成长,即便新中国的成立时间已越来越近,但百废待兴的局面下,高等学府的入读资格对于一个出身普通的少年来说,仍是需要顽强拼搏才能得到的机遇。而刘竹生早早便深谙“知识就是力量”的真理,因此在1963年,他奋力读完了大学,成功拿到了哈尔滨工业大学工程力学系的学位证书,于1965年起开始担任第七机械工业部第一研究院(中国运载火箭技术研究院前身)一部的设计员,且很快晋升为工程组副组长。
  虽然新中国的蓬勃生长已经为科技事业的发展提供了强有力的支撑,我国空天事业的进步也是日新月异,但放眼世界,几乎同一时代,世界航天强国——美国、苏联,已经相继实施了载人航天探索:1961年4月12日,苏联宇航员加加林完成首次太空飞行;1969年7月21日,美国人阿姆斯特朗首次登上了月球;1971年4月19日,苏联率先发射了载人空间站。宇宙探测的意义不言而喻,因此在这场全新维度的“较量”之中,政府很急,立志与航天事业“死生不弃”的刘竹生亦然。
  终于,在各级部门的高度关注、大力推动之下,20世纪80年代,“高技术发展研究规划论证”(即“863”计划)被正式提出,并于1987年开始实施。此计划共分为7个重点领域,其中的“863-2”为中国载人航天领域制定了发展蓝图。在之后的5年中,包括刘竹生在内的所有相关研究人员众志成城,首先周密论证了载人航天技术的各方面可行性,最后确定了《载人飞船工程实施方案》,使我国载人飞船工程的研发工作成功进入“快车道”。
  众所周知,“中国载人航天工程”是我国航天史上迄今为止规模最大、系统组成最复杂、技术难度和安全可靠性要求最高的跨世纪国家重点工程,由航天员、空间应用、载人飞船、运载火箭、发射场、测控通信、着陆场、空间实验室等八大系统组成。而长征二号F运载火箭作为系统中里程碑式的研发成果、航天活动中不可或缺的“基石”,其项目在开展之初便对研究人员提出了极高的标准与要求——首先,研发周期要短,据刘竹生回忆,整个工程必须在18个月内完成,要知道,当时造一枚火箭至少需要6年;其次,指标要求的精度很高,不仅将运载能力、入轨精度等性能指标卡得很严,还必须将可靠性、安全性指标分别控制在不低于0.97和0.997的程度上。
  “难是很难,但必须完成。”被授予其中最核心,也是最艰难的技术部分——“运载火箭捆绑分离技术”的研发工作,刘竹生在忐忑的同时也满怀热情,带领团队迅速扎进了科研一线。
  幸不辱命,1999年,“神舟一号”飞船成功发射并返回,采用的就是刘竹生团队研制的长征二号F捆绑式火箭,这是他初次圆梦于穹宇的神圣时刻,但其职业生涯中的荆棘与考验,才刚刚开始。
  2001年的元旦前夜,距“神舟二号”飞船的原定发射时间大约还有10天,由于机械故障,工作平台意外撞在了原本准备发射的火箭上,导致箭体出现明显变形,元器件的“内伤”还无法第一时间得知。闻此噩讯,尽管工作多年,刘竹生也难免被吓了一跳,因为一旦内部的核心元器件发生损坏,对火箭来说无疑就是致命的损伤,根本不可能在现场进行抢修,只能让其“打道回府”,同时宣告发射计划失败。“那么多同事一起努力了那么久,不能轻易放弃。”抱着一丝希望,他打开舱盖一看,虽然箭体外部有变形,但核心器件却被内部的一块挡板挡了一下,并没有撞坏。他欢喜万分,立刻组织工作人员对火箭展开全面维修检测。
  而此时,刘竹生的身边却传来了不同的声音:“老刘,要是现在你说停止发射,咱们把它拉回去,这样更保险,也没人会说是你的问题。”言辞恳切,刘竹生听得明白,这是万无一失的保守方案;他更明白,其引申含义是在提醒他:如果坚持发射,遭遇撞击后的火箭一旦出现失误,他们是要担责任的,甚至可以说,第.个要追责的便是担任总师的自己。但让国家蒙受如此巨大的经济损失,这份愧疚何以填平?何况这并不是一场全无把握的豪赌,而是能否有胆量坚守住科研人“能拼搏、勇担责”的风骨。慎重考虑之后,刘竹生最终在火箭质量评估报告上郑重写下:火箭技术状态完好,可以发射。
  2001年1月20日,长征二号F运载火箭成功将“神舟二号”送入预定轨道。这一刻,一向沉稳从容的刘竹生也难掩激动,他用力拍了拍身旁同事说:“你看看,什么叫‘神箭’!”
  “神舟一号”到“神舟四号”的接连成功让刘竹生心中的热忱愈演愈烈,一个更加具有挑战性的设想也开始在他的脑海中逐渐成形:以前我们发射的都是“无人飞船”,但美国、苏联的载人航天却早已实现,因此我们只有“载人”成功了,才叫真正的成功。而我国航天史上这一极其重要的转折点,便是“神舟五号”。在刘竹生的带领之下,团队内所有人开始为实现“载人”目标加班加点、挖空心思,丝毫不敢懈怠,因为“老总”常挂嘴边的一句话便是:“必须对航天员的生命负责。”
  终于,2003年10月15日,长征二号F火箭将中国首名航天员杨利伟送入太空,这一壮举使中国成为世界上第三个将人类送上太空的国家,成功跻身航天大国之列。不过,刘竹生却没有过多沉浸在“神舟五号”发射成功的喜悦里,因为杨利伟返回地面后,很快就和他反馈了一个问题:从火箭起飞到助推器分离这20多秒的时间里,火箭一度振动得非常厉害,让他觉得心脏非常难受。刘竹生和同事们很快意识到,这是火箭上升过程中由于过载而引发的共振所带来的,但挖掘现象的“元凶”却并不容易——他们需要从火箭一级发动机工作的0~140秒中,逐秒、逐段地查找振动频率而后发现问题。于是,从发动机输送管辂振动试验、船罩振动试验,到全箭纵向振动试验,刘竹生团队足足苦干了1年多,才终于锁定了引发共振的关键系统。
  而后,经过对蓄压器的改造与完善,2005年6月,最新研制的蓄压器经过测试,输送管路内液体的频率与火箭结构的振动频率完全错开,共振现象消除了,刘竹生这才松了一口气。但在“神舟六号”载人飞船发射之前,这口气又被他重新悬起,“搞载人航天,必须考虑全面,尤其要在高安全、高可靠上下狠功夫”,于是,即便飞船上的保险机制已有许多,他还是坚持为逃逸发动机又增加了一道保险:配备了安全点火结构,“我们应该有一种思想,始终认为自己做得还不够,因为安全和可靠没有终点”。字里行间透露着一股倔强不息的上进精神,但也正是这种信念,才让他从“半是寒色”的岁月中拼搏而出,带领我国航天事业大步迈向甘美之春。
  

患难伉俪


  当“神舟五号”被成功送上太空之际,刘竹生已经64岁了,早就到了退休享受生活的年纪,但他却在此后十多年中依旧为十余枚载人火箭“掌舵”,为载人火箭的可靠性殚精竭虑,志在做一辈子“铁杆”航天人。这是刘竹生的个人作风,同时也是家风。“铁杆”航天人的家风,就是一人干航天,全家爱航天。刘竹生的两个女儿如今已投身相关行业之中,外孙郭嘉瑞也正在国防科技大学攻读博士,学习飞行器设计专业,妥妥是我国航天事业的储备力量。但鲜为人知的是,这一切还离不开一个“灵魂人物”——刘竹生的妻子王丽珍。
  旁人或许很难相信,二人结为连理后,其中一人可以在长达20年的时间里,不知道对方的职业是什么。
  1968年12月,刘竹生与王丽珍登记结婚。婚后,两人度过了十多年“牛郎织女”般的日子——那时王丽珍在天津教书,刘竹生在北京工作。而对于丈夫的工作,王丽珍知道的只有两个字——保密。不过,虽然不知道丈夫具体在做些什么,但能猜出他干的是大事。她也曾好奇发问:“你到底是做什么的?”但碍于职业的特殊性,刘竹生无法正面回答,只将保密教育中的事例讲给了王丽珍听:“一些人将部队转业的消息写信告诉家人,导致泄密。”自此之后,关于刘竹生的工作,王丽珍再不过问。
  王丽珍1979年才调到北京工作。虽然一家人挤在一个仅13平方米的小屋里,但总算是得以团聚。丈夫刘竹生依旧是没日没夜地忙于工作,家里的大小琐事还是只能由王丽珍操持,但她就这样数十年如一日地默默承担着一切,没有一句抱怨。
  1989年,刘竹生相继解决了“捆绑”与整流罩分离两项技术难题。在整流罩分离试验前,有人提议,应该让家属来参观。那是第一次,王丽珍有机会走近丈夫的工作。试验现场,只听见“啪”的一声巨响,整流罩如花瓣一样张开。那一刻,她才彻底明白丈夫研发的是国之重器,深觉这份事业庄严而神圣,有感而发道:“航天强了,中国才能不受欺负。”
  在刘竹生心里,妻子不仅是挚爱,更是“战友”,她以博大的胸襟和坚韧的品格为其事业筑起了坚实的“后盾”。如今的刘竹生已经过了80岁,正所谓“少年夫妻老来伴”,王丽珍曾以为丈夫可以陪伴自己了,但他却依然义无反顾地扑在工作上,还承担着航天运输领域高级顾问和空间站工程可靠性专家组组长的重任。所以,王丽珍选择入读老年大学,独自享受着老年生活。几十年相伴,她深知在丈夫的心里,分量最重的还是火箭,而在她心中,其实也如是。
  

“破圈”才艺


  戈壁滩上的载人航天发射场边,胡杨林黄了又黄。很多次,刘竹生都将这大漠秋色收入了油画之中。“给他一个平面图,刘总立马就能将它画成立体图”,当年信手所绘的火箭结构图竟被当成正式设计图的“神笔”故事,至今仍在中国运载火箭技术研究院中口口相传。
  但这位火箭总师的本领还远不止于此。刘竹生的家里,摆着好几个大书柜,里面除了各类书籍外,放满了各种各样的小玩意儿,它们中有不少是他从荒凉的戈壁滩上捡回来的,有极具沧桑感的树根,也有各种千奇百怪的大漠石……在发射场,这些就是他用以松弛紧绷神经的“灵丹妙药”。
  除此之外,刘竹生还会修表、绘画。经他手绘出的毛主席像栩栩如生,丝毫不逊色于专业大师;家中摆放至今的《青春少女像》,是刘竹生“为理工男正名”的绝佳代表,也是与其夫人王丽珍携手走过沧桑岁月的浪漫见证。而这份心灵手巧也为其子女儿孙带去了许多欢乐与欣幸——他会亲手给孩子们做很多玩具,皮影、织布机、照相机、玩具小提琴……“他做这些东西跟设计火箭一样,精益求精。”王丽珍说,言语之间将属于科研人员的细腻与严谨展现得淋漓尽致。
  的确,在潜移默化之中,多年绘画培育的空间思维,赋予了刘竹生丰富的想象力和深邃的洞察力。长二捆火箭研制期间,还没有火箭模型,更没有数字仿真技术,但为了方便大家观察分析和讨论,他曾亲手造出一个火箭模型,其立体直观的还原程度令人吃惊不已。也正是这一双灵巧的双手,承托起了我国航天事业的飞速发展。“其实我只是发自内心地热爱而已,我对人类智慧的结晶都感兴趣,只要我能看到的,但凡有时间我都愿意倾注心力。”S
  

参考资料:

  [1] 央视网.专访“神箭”前任总设计师刘竹生:相约神十五 见证那终生难忘的580秒.[EB/OL]. https://baijiahao.baidu.com/s?id=1735672999790775610&wfr=spider&for=pc,2022-06-15.
  [2] 中国军网.结婚20多年后,妻子才知他是航天人.[EB/OL]. http://81.cn/kt/2021-03/19/content_10006866.htm,2021-03-19.
  
  

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