托举"嫦娥"轻盈落月
嫦娥三号探月先进人物
托举“嫦娥”轻盈落月
——记嫦娥三号7500N变推力发动机主任设计师兰晓辉
詹 媛 张 平 《 光明日报 》（ 2014年01月06日 06 版）
12月14日晚9时11分，当7500N变推力发动机给予嫦娥三号足够的反推力，帮助它实现“软着陆”的那一刻，嫦娥三号7500N变推力发动机主任设计师兰晓辉喉头轻轻蠕动了几下，继而深深地舒了一口气。
这一刻距他匆匆将家里亟待装修的毛坯房扔给妻子，已有整整三个月。三个月前，兰晓辉踏进西昌卫星发射中心时，家、妻子、房子就从他的脑海中消失了，充斥在他大脑里的是变推力发动机的各项参数、性能、状态……“随时想起来在心里捋一捋，盘算一遍，放心了，就继续手上的工作。”这是兰晓辉对自己工作状态的描述，“现在总算尘埃落定了，可以说，嫦娥三号以最理想、最完美的方式，完成了我们当初研发设计的方案。”
一切从“零”开始
从事航天液体动力事业20余年的兰晓辉，是中国航天科技集团六院高空发动机专业技术领域的专家，在接到7500N变推力发动机研制任务之前，他一直从事运载火箭发动机的研制工作，参与了我国常规推进剂二次启动发动机的研制，保证了该型号运载火箭发动机各次飞行的圆满成功。
从专业角度来说，变推力发动机和兰晓辉此前所研究的运载火箭发动机几乎毫无关联——一个是变推力，一个是固定推力；一个是固定部件，一个是活动部件。
而且，在兰晓辉接受这个任务时，国内从没有过任何变推力发动机研制经验，国外资料严重封锁无可借鉴。变推力发动机初期的研制可谓步履维艰。
兰晓辉和他不到10个人的研制团队，只能以蚂蚁搬家的方式，从零开始，挖掘现有的发动机基础理论和相关技术，去实现新的研制要求。
先期的试验基本都在失败中结束，但每周都有新的试验上演。“结果最能说明问题，所以总是急着去验证。”兰晓辉回忆说。那时候，白天或者黑夜对他而言没有分别，试验往往会在晚上或凌晨开始，也因此，他们经常需要做的液流试验，被调侃成“夜留”试验。
经过一年多夜以继日的艰苦鏖战，2008年4月，7500N变推力发动机完成了600秒长时间可靠性试车，这意味着在关键技术上的全面突破。
“就像在大山里迷路的孩子终于走了出来。”兰晓辉这样形容当时的心情。
闯关杜绝闪失
38万公里的奔月之路，预示着7500N发动机要长期处于昼夜交替的真空环境中，发动机能否在近200℃的温差下保持稳定工作，这是必须面对的问题。
“即使在太阳光能够照射到探测器时，7500N发动机也基本在探测器背部，温度依然很低。”兰晓辉说，“变推力发动机内部构造基本是活动件，依次咬合在一起，遇到极度低温很容易出现无法点火启动的问题。”如果不能启动，嫦娥三号也许就会在月球上撞得粉身碎骨。
虽然兰晓辉非常熟悉低温环境下多次点火的技术，但用在变推力发动机上，他仍不敢有丝毫怠慢，总是经反复试验证明，才可安心。
紧跟而来的，是大尺寸产品力学振动试验。在发射和飞行的高强度震动中，发动机零部件一旦震裂或结构破坏，所有一切就将前功尽弃。每一项考验都关乎任务的成败，兰晓辉和同仁们紧绷的心，从未放松过。
2011年，7500N变推力发动机连续8台可靠性试车全部获得成功，探月着陆器地面悬停试验七战七捷，完美证明了7500N变推力发动机的能力。
那段时间，兰晓辉穿梭在北京试验场和西安的家之间，碰上节假日高峰期，在火车上站一夜也很寻常。与兰晓辉说话最多的不是爱人和女儿，而是周围的同事、专家；他吃饭最多的地方，不是客厅和厨房，而是试车台旁的路边小店；他睡觉最多的地方，不是家中的卧室，而是办公室和招待所。
答卷堪称完美
终于到了兰晓辉交卷的时刻。
嫦娥三号探测器在飞行至距月球100公里高度需要被月球引力捕获，变推力发动机即要开始工作进行刹车制动。多个国家在探月初期曾在这个环节出现纰漏，因此时间节点和发动机可靠工作十分关键。
由于遥测数据传回会有几秒的延迟，稍有失误探测器就会飞离月球轨道。任务指挥部和专家组在合适的时机果断发出了7500N变推力发动机开机指令，然而从数据显示看，发动机却并未开机，这一切对惯用“秒”来判读数据的专家来说，就是“黑色时间”。
但兰晓辉仍然很自信，“我们该想的都想到了，该做到的工作都做了，没有想到的、或者说经过评审论证再出问题，那也只可能是残余风险，但这几乎不可能！”他说。话音未落，几秒延迟时间一到，发动机开机点火的信号传到了大厅。
直到月球探测器到达月球表面4米左右关机软着陆，兰晓辉和他的团队数年的艰辛，化为嫦娥三号在月球上轻盈的“舞姿”。7500N变推力发动机“首秀”一次成功，这在国际航天史上实属罕见。
当探测器落在月球的一瞬间，测控大厅顷刻掌声一片，兰晓辉站起身来，伸了伸筋骨，一颗悬了数年的心，着实落了地。（本报记者 詹 媛 本报通讯员 张 平）