法治日報(bào)全媒體記者 廉穎婷 通訊員 顧航瑜
1月17日22時(shí)27分,由中國航天科技集團(tuán)有限公司所屬中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院(以下簡稱火箭院)抓總研制的長征七號(hào)遙八運(yùn)載火箭,從中國文昌航天發(fā)射場點(diǎn)火起飛。
長七火箭是專門為載人航天工程發(fā)射貨運(yùn)飛船而研制的新一代中型運(yùn)載火箭,從2016年6月25日首飛起,火箭院研制的長七火箭就備受關(guān)注。這一次,長七火箭第7次順利將天舟貨運(yùn)飛船送入太空。
確??臻g站任務(wù)萬無一失
作為天舟貨運(yùn)飛船的專屬“座駕”,長七火箭在研制過程中是按照載人火箭可靠性標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的。
2017年4月20日,長征七號(hào)遙二運(yùn)載火箭成功發(fā)射天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船,證明了“天舟貨運(yùn)飛船+長征七號(hào)運(yùn)載火箭”組合形式的可行性。
之后,長七火箭等待了4年,等待與中國空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證及建造階段首飛貨運(yùn)飛船——天舟二號(hào)搭檔。
“由于相隔4年沒有執(zhí)行發(fā)射任務(wù),為了整體飛行可靠性,我們對全箭重新審視了一遍,對長征七號(hào)遙三運(yùn)載火箭進(jìn)行了多項(xiàng)改進(jìn)與優(yōu)化。當(dāng)時(shí)甚至圖紙都是全新的,避免有任何遺漏問題?!被鸺洪L七火箭發(fā)射隊(duì)隊(duì)員周寧回憶。
“我們每發(fā)火箭的最大特色就在于‘穩(wěn)’。”周寧說,“空間站是我們國家的重大任務(wù),不容有失。讓每一發(fā)火箭比上一發(fā)更可靠、入軌精度更高,是長七火箭最大的目標(biāo)?!?/p>
為提高異常故障應(yīng)對能力,保持火箭的高可靠性,長七火箭運(yùn)載能力余量、入軌精度指標(biāo)、可靠性指標(biāo)都高于設(shè)計(jì)指標(biāo)?!按_保空間站正常運(yùn)營,是長七火箭的首要使命?!被鸺洪L七火箭發(fā)射隊(duì)隊(duì)員邵業(yè)濤說。
作為三型載人航天工程專用火箭之一,長七火箭對火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能偏差要求很高。因此,長七火箭的每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)都可以說是“優(yōu)選優(yōu)配”。
在研制階段,長七火箭進(jìn)行了大量地面試驗(yàn)工作,根據(jù)部件可靠性計(jì)算出全箭飛行可靠性,火箭飛行可靠性設(shè)計(jì)值為0.98。經(jīng)過不斷優(yōu)化,火箭可靠性仍在不斷提升。
嚴(yán)把長七火箭質(zhì)量關(guān)
如何確保在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、試驗(yàn)以及靶場測試發(fā)射過程中不因人而異,保證火箭產(chǎn)品質(zhì)量的一致性?對此,長七火箭進(jìn)行了諸多探索。
“質(zhì)量控制”始終是貫穿長七火箭從生產(chǎn)裝配到測試發(fā)射全生命周期的主旋律。長七火箭通過單機(jī)生產(chǎn)的質(zhì)量控制、總裝狀態(tài)的一致性、測試覆蓋的全面性來確保發(fā)射任務(wù)的圓滿成功。
邵業(yè)濤告訴記者,為保證產(chǎn)品可靠性,本發(fā)任務(wù)長七火箭出廠前還開展了專項(xiàng)質(zhì)量復(fù)查工作。相比之前火箭試驗(yàn)隊(duì)內(nèi)部人員自行檢查,本次任務(wù)首次組織相關(guān)系統(tǒng)單位骨干人員共同對發(fā)動(dòng)機(jī)、伺服機(jī)構(gòu)、火工品、貯箱等影響任務(wù)成敗的關(guān)鍵產(chǎn)品開展多項(xiàng)質(zhì)量復(fù)查工作。最終,將復(fù)查意見和解決措施落實(shí)到火箭產(chǎn)品上。
進(jìn)入發(fā)射場后,試驗(yàn)隊(duì)會(huì)進(jìn)行諸多如火工品安裝等影響任務(wù)成敗的操作。如今,他們正在通過信息化手段進(jìn)行發(fā)射場工作精細(xì)化控制。
周寧告訴記者,以往操作要求、規(guī)程等都是通過文件傳遞,過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)等也都是手抄筆記?,F(xiàn)在,長七火箭的操作規(guī)程都結(jié)構(gòu)化為電子形式的崗位作業(yè)指導(dǎo)書,通過逐步確認(rèn)、分級(jí)確認(rèn)的方式確保操作、測試的完整性與正確性。
借助更加數(shù)字化、精細(xì)化的質(zhì)量控制工作,試驗(yàn)隊(duì)在發(fā)射場的工作流程更加緊湊,進(jìn)場人員也更加精簡。
例如,在經(jīng)過“運(yùn)輸過程對產(chǎn)品的影響、提前安裝是否具備條件”等充分論證后,長七火箭試驗(yàn)隊(duì)已經(jīng)將一些慣性器件從發(fā)射場安裝提前到在進(jìn)場之前進(jìn)行安裝,以前的4次總檢查也已經(jīng)被壓縮成3次?!伴L七火箭正在論證把伺服機(jī)構(gòu)等更多精密儀器安裝工作提前的可行性。”周寧說。
據(jù)邵業(yè)濤透露,長七火箭正在開展5.2米整流罩研制工作,將提高載荷適應(yīng)范圍,充分發(fā)揮火箭能力,創(chuàng)造出更多價(jià)值。研制人員也將不斷提高火箭故障適應(yīng)性,讓長七火箭成為具備故障診斷能力的“智慧火箭”。
打一發(fā)就要進(jìn)步一發(fā)
秉持“打一發(fā)就要進(jìn)步一發(fā)”的理念,長七火箭持續(xù)進(jìn)行技術(shù)狀態(tài)優(yōu)化,火箭結(jié)構(gòu)更加可靠,工作流程也不斷優(yōu)化。
“長七火箭在研制階段曾突破近百項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)?!鄙蹣I(yè)濤介紹,本發(fā)任務(wù)長七火箭有多項(xiàng)技術(shù)狀態(tài)變化,包括適應(yīng)總體要求;提高火箭使用操作便捷性;提升產(chǎn)品可靠性,落實(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性增長項(xiàng)目;提高火箭性能、運(yùn)載能力等方面。
“這一發(fā)長七火箭的控制邏輯更加嚴(yán)謹(jǐn)。”周寧介紹,長七火箭上主控計(jì)算機(jī)經(jīng)過優(yōu)化,可以更加從容應(yīng)對臨射前可能出現(xiàn)的突發(fā)情況。
除了“軟”進(jìn)步,長七火箭這次還進(jìn)行了多項(xiàng)“硬性”改進(jìn)。
為了降低火箭升空后整流罩的載荷,提高火箭可靠性,長七火箭試驗(yàn)隊(duì)為火箭整流罩增加了一些排氣孔。
火箭推進(jìn)劑加注的溫度、加注量都有很高的控制精度。周寧說,為保證入軌精度,長七火箭會(huì)不斷根據(jù)之前任務(wù)的偏差修正彈道設(shè)計(jì)。此外,長七火箭的“導(dǎo)航功能”也在變得更加智能,通過迭代制導(dǎo)控制,二子級(jí)火箭將能夠根據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)修正航向,將貨運(yùn)飛船送到設(shè)定位置。
不同于發(fā)射衛(wèi)星,入軌后即使位置略有偏差也可以慢慢調(diào)整。長七火箭護(hù)送的天舟貨運(yùn)飛船是要在近400公里軌道上與以每秒7.8公里速度運(yùn)行的空間站進(jìn)行對接,入軌精度與可靠性同等重要。
在一發(fā)發(fā)任務(wù)中,長七火箭持續(xù)進(jìn)步?!皬幕鸺陨怼⑷蝿?wù)流程到測發(fā)隊(duì)伍人員數(shù)量,各項(xiàng)優(yōu)化工作一直在不斷進(jìn)行?!敝軐幷f。
(圖片拍攝:劉澤康 高文豪)
編輯:廉穎婷