神舟五号冲云霄

如庚131424473

以神舟系列飞船为代表的我国航天航空事业，二十多年以来取得了快速发展。1999年当神舟一号腾空而起时，整个世界为之震撼。这不仅仅是一次航天器的升空，更是一个民族百年梦想的启航。它像一簇火种，在茫茫天空中点燃了希望的光芒。从神舟一号到神舟四号，中国航天技术不断提高，积累了更为先进和成熟的经验，为神舟五号载人飞船提供了可靠的技术支撑。

当神舟四号飞船完成实验任务后，我国开始研究载人飞船。洛轴从神舟一号到四号，提供轴承配套已经积累了初步的经验。但由于载人的因素，必须进一步提高轴承的各项技术精度指标和安全可靠性。我在这时候参加了为神舟五号配套轴承的研制工作团队。这次的任务更为严格，必须精益求精，做到万无一失。

由于是载人飞船，与以前的神舟飞船相比，提出了更高的技术要求和安全保证能力。神舟五号，要具备自主应急的能力，在应急情况下允许航天员返回地球时选择预定十个应急着陆区。同时具备人工控制返回功能。在自动返回系统失效的情况下，航天员可以手动控制返回地面。

我是首次参加神舟飞船所用轴承研制工作，对该项工作的不熟悉，于是努力查阅技术资料，对前期工作的成果进行梳理和核心技术的熟悉。结合神舟五号号载人飞船的技术要求，找准差距和需要攻克的新内容，尽快的融入团队的研发工作。

团队首先攻关的是根据前期的实际运行结果，对低温轴承制造进行改进。在模拟太空环境的实验中，当温度降低至-80°C时，轴承运行过程中会出现轻微的噪音，经过放大观察发现轴承套圈上有细微的裂纹。

经过分析，这是材料晶界处的杂质在低温下形成应力集中。这时候离神舟五号飞船的发射只剩下短短的四十五天。从上游钢厂获得支持，时间已经不可能，只有我们自己努力克服。采用最原始也是最有把握的方法，在热加工车间融化钢材，调整微量化学金属元素的加入比例，重新锻造和热处理，然后进行测试。反复进行了17次实验，都以失败告终。

当时负责热加工的工程师，搬来一个行军床放在实验室。尽管他的孩子刚刚满月，可是因为工作的紧迫性，连续三周没有离开工作岗位。利用添加微量元素，提高材料的综合物理性能和化学性能，实验一次比一次效果好。当实验到第23次的时候，低温箱显示器显示-100 °C，轴承依然平稳运行，并在这个低温环境下连续运行72小时，轴承的精度保持不变。

解决了材料问题，更大的挑战接踵而来。航天轴承运行中的径向跳动，必须控制在0.002毫米之内。相当于一个头发丝的1/50。当时国内精度最高的磨床精度只有0.005毫米。

洛轴的全国劳动模范——大国工匠带着他的徒弟们亲自上阵。他们在机床上架上千分表，每加工半个小时就停机测量，再用油石手工修正。为减少热变形，车间保持在18°C恒温。工人们却只能穿着单衣作业——厚重的防尘服会妨碍手感。为了修正0.001毫米的误差， 老工匠亲自上手，连续工作36个小时。当修复成功后，他一屁股瘫软在旁边的椅子上，手里还紧握着千分尺。

用于神舟载人飞船的轴承必须完全保证技术要求，不能有丝毫的马虎。洛轴承担了飞船所需要的五大类轴承，我们每一天进行工作总结，每天把工作详细记录下来，按照计划，保证任务不能有任何的拖延。

其中有一项是飞船接收装置。当初在神舟一号飞船进入大气层，按照接收装置的控制，在预定地点安全着陆。当时实际记录，飞船落地误差控制在一平方公里之内。

但是神舟五号是载人飞船，安全保证应该提高到最高水准。第一次载人试验，航天员的安全情况有许多不确定性。而且在落地的过程中，必须控制落地地点更加精确。如果还按照原来控制在一平方公里之内，地面人离的距离过远，可能会延迟时间。此时时间是要争分夺秒，任何有一秒钟的延迟，就会产生意想不到的风险。

这就要求控制装置的轴承，要有高度的灵敏性和精度，为此我们在轴承制造上投入了大量精力。当所有的零件按照技术要求标准加工成功之后，进行装配。

经过技术分析，如果地面检测设备有一丝误差，那么在万里高空上就会把误差大幅度放大。地面差之厘毫，长空谬之千里，如何控制和引导飞船安全落地就成为极其关键的问题。

地面控制和引导装置的轴承，除了精度保证，还要保证在轴承游隙上大幅压缩，提出负游隙设想。

为了便于理解。我们可以认为轴承是一个简单的外圈、内圈和滚动体组成。假设外套滚道直径为 20厘米，内套滚道直径为 10厘米，那么，滚动体的直径只能是5厘米（我们可以划出直径分别为20厘米和10厘米两个同心圆，在直径方向两端分别放入两个5厘米的滚动体）这样组装起来。内外滚道和滚动体之间是零游隙，就可以避免因为轴承游隙造成控制装置的误差。

但是在工艺性上，完全没有公差是不可能的。即便是能够制造完全没有公差的零件，在实际使用场合，很可能因为零件受压会产生微小的变形而产生新的游隙。安全性和可靠性就不能完全保证，负游隙的设想就是在这种情况下提出的。

意外的情况又产生了。当轴承进行组装的时候，由于零件尺寸大于装配留下的空间尺寸，无法把滚动体顺利的装入滚道。如果用外力强制装配，可能划伤零件表面的加工精度。

这时候我们利用钢材热胀冷缩的原理，把外套加到适当的温度，把内套和滚动体适当降低温度，在短暂时间内会增大装配尺寸的空间，顺利完成了轴承装配。

2003年10月15日9时整。在酒泉卫星发射中心，长征2号火箭托举着神舟五号拔地而起，直冲云霄。

2003年10月16日6时23分神舟五号顺利返回。我们参加研究工作的团队，聚集在厂里的大会议室观看转播。在地面控制设备的引领下，飞船安全落地。整个落地地点的误差控制在一个篮球场大小的区域。

神舟五号飞船圆满发射成功，标志着中国成为世界第三个独立掌握载人航天技术的国家，实现了中华民族千年飞天的梦想。是中华民族智慧和精神的高度凝聚，是中国航天工业发展在二十一世纪的一座新的里程碑。

我们参加为神舟五号飞船配套的研制轴承的工作感到自豪和兴奋。而更为重要的是洛轴形成一个坚强的技术团队，持续为我航天事业发展做出可靠的保障。