中新网10月16日电 题：“翩翩”栅格翼-逃逸时火箭的“稳定神”

　　——中国神舟神箭研制的12大攻关奇迹之三

　　作者：冯春萍

　　栅格翼是保证逃逸飞行器静稳定性的特殊装置，当逃逸飞行器在39公里高度以下的大气层中出现应急情况启动逃逸系统时，为了保证逃逸飞行器的气动稳定性需要靠四块展开的栅格翼将逃逸飞行器气动质心后移，以实现稳定飞行，因而栅格翼是决定逃逸成功方案的关键因素之一。

　　栅格翼是一个高效的气动部件，在研制逃逸飞行器之前，我国根本没有针对栅格翼的研究，火箭总体部年轻的设计师们更是连见也没见过。幸好有一本刚刚翻译出来的专门介绍栅格翼的书，引领着他们开始了自己的研究。

　　栅格翼的作用，用火箭总设计师刘竹生的话解释很容易懂，就是：“保证逃逸时火箭的稳定”。

　　栅格翼由若干相隔一定间距，且成直角交叉的翼片组成，翼片做得很薄，因而阻力很小。这些像纱窗一样呈网格状的东西，内里包含了很多的“学问”。网格的宽度、高度，翼片的薄厚等等，都是做了大量试验后才确定下来的。

　　栅格翼有了“模样”后，对其进行试验的条件却并不具备。最多的试验是风洞试验，国内的风洞达不到模拟要求，他们就尝试用缩比试验的办法来解决，但是，缩小后的“纱窗”格距太小了，在风洞里一“吹”，网格很容易堵塞，而得不到真实的数据。为此他们又减少栅格翼的片数和网格，增加厚度，以达到模拟的要求。1：1的试验还得去国外做才行。

　　除了进行常规的部件试验外，研制单位还在哈尔滨飞机制造公司建立了栅格翼展开试验装置，模拟各个飞行阶段的外部载荷，进行展开试验，对设计结果进行评价。为了更真实的反映外部条件对展开过程的影响，还在湖北襄樊特意安排了最大速度滑轨试验，以验证栅格翼及其释放机构在最大速度条件下的展开性能。

　　火箭正常飞行状态下，栅格翼收靠在整流罩周围，一旦逃逸，四块栅格翼与整流罩的连接爆炸螺栓就会起爆解锁，栅格翼迅速展开。这时，栅格翼要同时承受发动机喷流，即我们看得见的发动机尾部喷出的火焰的加热和冲刷。这股火焰是绝对不能喷到火箭上的，如何做到这一点，需要“一躲”、“一防”。躲，就是在设计上尽量将栅格翼的位置与喷流错开；防，就要给栅格翼涂防热层、防烧蚀层，使其不会熔化。这些都需要经过大量的计算。

　　当时还没有工程计算软件，计算机相对于今天也比较落后，仅计算一个点的数据，一台计算机不关机，也得算上整整一个星期。为了找到减少喷流影响的办法，刚开始研制的时候，研制人员将一块20厘米厚的钢板放在发动机喷管后，想看看喷流的“威力”究竟有多大，结果钢板一下被削去一大块。1998年，他们也曾带着一片栅格翼去内蒙古做1：1的试验，将栅格翼置于发动机后不远的地方，从各个不同的角度对着喷，一下又烧出一个大洞。

　　大量的试验，大量的数据，为他们的设计与改进提供了依据。火箭发动机上原来设计有四大四小8个喷管，四个小的正好对着栅格翼，为此他们下决心“忍痛割爱”，取消了这四个小喷管，这也是“躲”的措施之一。当时就栅格翼的气动特性与喷流情况下的逃逸飞行器气动特性这一新问题，还成立了全国性的攻关组，组长是我国气动权威、航天老专家庄逢甘，吸收国内研究机构、大学共同参与，出谋划策。

　　除了设计，栅格翼最主要的难点还在工艺上。

　　栅格翼的翼片材料很薄，焊缝加起来长达150多米，它们交叉焊接组成方格，加工难度很大。焊缝数量多，每个方格又很小，焊接时手伸进去都难，加上热胀冷缩，极易产生变形或造成超差。因而传统手工氩弧焊已经不适用栅格翼的焊接，而必须采用直流氦弧自动焊的方法。对这个在国内航空、机械部门的权威和厂家都感到棘手的难题面前，承担焊接任务的火箭总装厂，成立了由孙忠绍带领、有工艺人员和工人参加的攻关组。他们在进行反复试验、摸索之后，终于在1996年突破了自动焊接工艺关键，并成功地焊接成型了1：1栅格翼试验件，达到国外同级水平。栅格翼焊接工艺攻关由此被载入史册。

　　历时近一年半的时间，栅格翼技术难关终于被攻克下来。