长征系列火箭发动机诞生记
火箭发动机技术一直是航天科技工业领域的重中之重，发动机被看作火箭的心脏，决定了火箭能不能承担起巨大的载荷飞向太空。
我国火箭发动机的摇篮——位于陕西凤县大山深处的红光沟，是曾经代号“067”的三线基地，也就是现在的中国航天科技集团有限公司第六研究院（下简称“航天科技六院”）。
澎湃新闻（www.thepaper.cn）记者从航天科技六院了解到，在这里，有着很多不为人知的秘密，其中，一间不起眼的厕所，竟是当年研制火箭姿态控制发动机的重要实验室。
现年87岁的原067基地发动机主任设计师傅永贵，在红光沟“战斗”了23年。23年里，他带领团队试验了200多台次的试验件，进行了多达数十万次的起动测试，最终成功研制出中国第一台姿态控制发动机，这台发动机也被幽默地称为“厕所发动机”，成为火箭精确入轨、飞船完美对接的关键。
当年研制发动机的“厕所”
几十年来，我国运载火箭已实现从无到有、从串联到捆绑、从常规推进到低温推进、从一箭单星到一箭多星、从发射卫星到发射载人飞船和月球探测器的重要跨越，形成了比较完备的运载火箭型谱，具备了发射低、中、高不同轨道、不同类型和不同质量航天器的能力。这其中，航天科技六院研发的液体火箭发动机伴随着我国的探空工程不断进步、成长。
三线条件艰苦
傅永贵大学毕业后，便参与了大型液体火箭发动机推力室研制。1969年初，为加快“东风五号”导弹的研制进度，他被派到三线开展型号姿控发动机的研制工作。
当时摆在傅永贵面前的研制工作困难重重。
在“东风五号”导弹研制初期，研制单组元肼催化分解姿控发动机其中的关键项目肼催化分解推力室，只进行了一些可行性摸索，并没有开展任何工程性的研究工作，因此那时在我国尚属新课题。摆在傅永贵面前的单组元肼催化分解推力室的研制，当时除有些简单的草图外，可提供工程研制的有用参考资料基本没有。
傅永贵坦言，“对单组元肼催化分解推力室，当时让我去搞，心里真是没底。另外，谁都知道“三线”非常艰苦。”
根据原来的设想草图及与总体部的初步协调，傅永贵纯属“闭门造车”式地出了一套肼催化分解推力室结构设计图，怀着满腔热忱和忐忑不安的心情，于1969年11月只身来到新建的三线，即后来的067基地指挥部。
然而，本想到“三线”就能进行试验件加工和试验工作的傅永贵，一来就心里一下凉了。
原来，当时基建工程还没完成，而且基建时就没考虑小姿控发动机的生产设备和要求，同时型号产品工艺还没来，根本不具备接受姿控发动机的研制生产条件。所里的试验室建设，也没有考虑发动机的冷、热试的基建部分。
生活上则更加艰苦，傅永贵回忆，当时吃、住在办公楼中，上厕所还得往外跑。“从大城市、大平原进到深山沟里，如同掉进深坑里一样，心里总感到憋得慌。”好在那时傅永贵一心想尽快开展研究工作，对生活上的这一切抱着无所谓的态度。在经过一段焦急的等待后，筹建工作终于开始，经过近半年的艰苦努力，“三线”姿控发动机的研制队伍、肼推力室的热试验条件、策划试验件的加工三项工作全部完成，这也意味着，1970年上半年单组元肼分解姿控发动机的研制工作，终于在新建的“三线”迈开了重要而艰苦的第一步。
厕所试验室的诞生
厕所试验室诞生前，傅永贵分别经历了草棚试验室和简易试验室两个阶段。
第一批推力室试验件加工出来后，就到“草棚试验室”进行试验。
傅永贵回忆，当时沟里每天只有一趟班车，还只能停到沟口，下车走到试验室需要40多分钟。而多数情况下往返协调和试验，大约需走3个小时左右。
此外，由于试验的设备和仪器都是临时凑起来的，环境条件也差，干扰很大，一调试就是半天，有时出问题，一天都调不好。一天最多只能进行一次试验，有时还得加班到半夜12点多才试完。“试验完后，我们走回去有时都是凌晨两点多了。回来再改进，再做试验。一周下来，只进行了一两次试验，已使人感到精疲力尽。”傅永贵表示，为了摸索问题，必须进行大量试验，光催化剂就有多个方案等着试验考核评定，“这样搞下去，就不知何年能试完了。”
经过几次试验后，傅永贵了解到，肼催化分解推力室的热试车试验设备比较简单，也不需要太多人力，于是和同事一起建了一个就近的简易试验台，使得研制的如鱼得水，很快就对几个催化剂样品做完考核试验。
但好景不长，随着大发动机研制人员迁来“三线”，“东风五号”导弹大发动机的火工品研究试验随即开始，简易试验台必须让出。此外，因当时已有团队正在筹建正式试验室，再申请建新的热试试验室也变得困难，更别提试验室新建时间长，难以解决当务之急。
这时候，厕所试验室便应运而生。
傅永贵回忆，当时临近的室外厕所在河沟边上，是个荒弃的厕所，他和同事研究了改装方案后请示领导。随后，和同事一起赶紧把大粪掏净，用河沟水冲洗干净后，做污水池。用水泥堵上各蹲坑，女厕所做试验间，男厕所做试验控制、操作间，兼做装配间，在男、女厕所中间隔墙上打个洞，安上有机玻璃做防爆观察窗。在厕所旁边搭个临时棚做介质间，请水电工安装了电线、电灯，还装了取暖器，终于改造出了一间“厕所试验室”。
简陋的试验室建成以后，傅永贵和团队几乎每天都要进行一两次试验，但一开始的结果不是爆炸，就是被冲散“流黑汤”。距离“八年四弹”规定的远程洲际导弹全弹试射还有一年，可姿控发动机却连可以使用的催化剂都没有，研制工作被困在原地毫无进展。几经奔波，团队才在大连化物所找到了与美国 C2405催化剂性能相仿的新型催化剂。
有了合格的催化剂，单次起动没问题了，但连续起动时，推力室就会发生爆炸。在控制导弹飞行时，姿控发动机必须要进行连续多次起动，只能单次起动，必然是推力室结构设计方面有问题。傅永贵没有可借鉴的资料，只能不断地修改设计，在试验中寻找办法，那段时间，他和团队每天在“厕所试验室”进行试验，多数试验都会发生爆炸，其他同事们都戏称是在“炸粪坑”。
一试就是10多年
“厕所试验室”一试就是10多年。10多年来，厕所顶上的瓦一坏再坏，为防下雨漏水，傅永贵和团队就一层一层往上盖油毡，压砖头。
看似又破又小的厕所试验室，完成了“东风五号”导弹的弹头姿控发动机除整机和高空模拟试验外的几乎所有肼催化分解推力室的各种单机攻关试验，以及后来进行的一些其他单组元研究性试验。完成的试验件有200多台次，试验总起动次数有数十万次。“这大大加快了肼催化分解推力室的研制进度，为单组元肼分解推力室的研制争得宝贵时间。同样也为当时进行正规姿控试验室的建设，争取了更充足的人力和时间。”傅永贵表示。
进程的加快也离不开人的大量付出。由于要攻克的关键项目多，要摸索的方案性试验也多，因此试验频率特别高，经常是一连几周白天、晚上不停地试。
傅永贵回忆，那时防护条件极差，也没什么保健措施，整天在肼及分解气体环境中熏，头晕脑胀、眼睛红肿、恶心、吃不下饭、晚上睡不着觉是常有的事，回家全身都有很大的肼味。“但那时只想早日完成研制任务，没有一个人叫苦。”
苦中作乐也时常发生。秋天，在试验间隙，在“厕所试验室”旁的核桃树下休息时，团队们常常捡些落下的核桃吃，称为“高级营养保健品”。“大家边吃边聊，有人说，发达国家怎能想到，先进的战略导弹姿控发动机，中国人竟能在这样简陋的“厕所试验室”搞出来。有人还说，不用说国外，再过几十年以后，就是我们国家的年轻一代，能相信吗？那时我们再讲这段历史，恐怕他们会像听天方夜谭一样。”
“厕所试验室”建立以后，傅永贵所在团队的研制突飞猛进。后来先后突破了催化剂关、头部隔热关等一系列技术难关，研制成功了完全能满足战略导弹使用要求的肼分解弹头姿控发动机，为我国在单组元催化分解推力室设计领域填补了技术空白。
在国庆60周年阅兵式上，傅永贵被请上了天安门观礼台。他记得，观礼台下站的都是外国人，拿着照相机咔咔咔地照中国的装备，“在那一刻，我觉得特别自豪，我们做的事情是为了壮国力强军威，以前的受得苦、累和委屈都是值得的。”
新一代火箭发动机应运而生
随着时代的发展，“厕所试验室”渐成过往。
1994年，随着国家“863”委员会提出相关构想，067基地探索未来大运载火箭发动机的研究工作也步入了有组织、有计划的正轨，同时期，伴随着三线工厂的调迁，067基地走出大山，搬迁至西安市。
后续15年间，067基地从提出研制我国航天新动力设想，到确定攻关液氧煤油发动机，再到2000年液氧煤油发动机正式得到国家立项批复，克服了材料严重不足、设计难度大、工艺技术复杂等一系列挑战。
2001年4月15日，液氧煤油发动机第一台整机在总装厂房诞生。就在这一年，经国务院批准，067基地更名为中国航天科技集团第六研究院。
2012年7月29日，120吨级液氧煤油发动机在极限环境下试车成功，标志着我国成为世界上第二个完全掌握液氧煤油高压补燃循环液体火箭发动机核心技术的国家。
随后几年，液氧煤油发动机相继助推长征六号、长征七号、长征五号等新一代运载火箭成功首飞。现如今，六院已经先后研制了近百种液体火箭发动机，应用于火箭、卫星、飞船、探测器等各种用途的航天器，先后助力神舟系列载人飞船，天宫一号、天宫二号空间实验室，探月工程的探测器、返回飞行试验器，北斗卫星等圆满完成任务。特别是低温高能液氢液氧发动机技术、高压补燃液氧煤油发动机技术达到了世界先进水平。
“如果没有改革开放，就没有液氧煤油发动机的研制和诞生，也就没有新一代大推力火箭的诞生。”航天科技六院院长刘志让说，“40年的改革开放，让六院站在了比肩国际发展的大格局上，以国际视野发展火箭动力。”
几十年来，由中国航天科技集团独立自主、创新研制的长征系列运载火箭，已执行近300次发射任务，发射成功率达到96%，我国已经具备发射近地轨道、地球静止转移轨道和地月转移轨道等空间飞行器的能力，可靠性、适应性、成功率、安全性和入轨精度达到世界领先水平。
就在今年7月，由航天科技集团六院研制的我国首台大推力、高性能高空泵后摆液氧煤油发动机首次整机热试车获得圆满成功。这一发动机可作为新一代运载火箭的二级主动力，采用了特殊的起动加速系统，攻克了液氧煤油发动机高空起动等技术难关，可减轻火箭的结构重量，提升火箭整体性能，对大幅提高我国新一代运载火箭的运载能力、拓宽火箭型谱意义重大。
据航天科技集团透露，当前，我国运载火箭年发射次数排名在俄美之后，位于世界第三。按照集团规划，2020年，低成本中型运载火箭长征八号将实现首飞；2030年，重型运载火箭将实现首飞，航天运输系统水平和能力将进入世界航天强国前列。
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凤县新闻，新鲜有料。可以走尽是天涯，难以品尽是故乡。距离凤县再远也不是问题。世界很大，期待在此相遇。