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筑梦“天宫”|任务多、节奏快、密度高,长二F团队如何破解

澎湃新闻记者 谢瑞强
2022-11-29 23:45
来源:澎湃新闻
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11月底的酒泉卫星发射中心天寒地冻,29日23时08分,托举着神舟十五号飞船的长征二号F运载火箭徐徐离开发射塔架,火箭喷出耀眼的橘黄色火焰划破苍穹。火箭与飞船成功分离,顺利进入轨道,发射任务获得圆满成功。

自1999年首飞迄今,长征二号F运载火箭已成功发射15艘神舟飞船和2个空间实验室,成功率100%,发发成功的背后是研制团队高标准、严要求的结果。

本次用于发射神舟十五号飞船的长二F遥十五是新批次的火箭。本文图片来源:摄影:高楠 张旖旎

新批次火箭安全性更高

虽然长征二号F火箭(以下简称:长二F火箭)投入使用已经有20多年,状态早已成熟,但研制团队一直不断对该型火箭进行改进,提高火箭的可靠性和安全性。本次用于发射神舟十五号飞船的长二F遥十五是新批次的火箭,较上一发火箭,遥十五火箭进行了全面升级优化,其中技术状态改进45项。同时,测发控、供配气等地面设备也进行了11项改进。

长二F火箭副总设计师刘烽介绍,新批次火箭的控制系统应用了起飞时间偏差修正技术,使火箭点火时间出现偏差时,可以在一定范围内自动修正轨道完成入轨和交会对接任务。同时,型号队伍对遥测系统也进行了升级迭代,使遥测精度得到进一步提升。

除了火箭,此次任务还启用了全新的地面设备,这显著提升了发射场工作效率。在控制系统上,新地面设备进行了产品化设计,多个型号可共用,减少了重复试验和分析;在确保可靠性、安全性、冗余度的基础上,测发控系统地面设备由50多台整合为30多台,体量、体积进一步减少;将控制系统和利用系统融合为一个系统,减少了一半岗位人员。

载人航天,人命关天,火箭和地面设备的新技术状态变化,提高了火箭的可靠性、安全性和抗风险能力,射前发射流程操作也更加自动化、更简便,减少了人为操作失误风险,但这同时也是挑战。型号队伍始终坚持质量是政治、质量是生命、质量是效益的质量意识,按照最高标准严把质量关,共策划66项工作项目,全面理清技术状态变化对发射场工作的影响,重点查看地面设备新测试细则落实情况,严格检查载人状态特有测试项目,前后方联动对软件更改、工艺变化等进行再把关、再确认,全力确保发射任务过程完美、结果圆满。

吊装中的长二F火箭。

作为目前我国唯一一型载人运载火箭,高可靠、高安全、高适应性是长二F火箭始终不变、摆在首位的目标。澎湃新闻从该火箭抓总单位中国航天科技集团公司运载火箭技术研究院获悉,此次发射,研制人员集中于消除一些发现和认识到的薄弱环节,在提高可靠性方面进行了26项的技术状态变化和更改,目前火箭的可靠性提高到0.9895,安全性达0.99996。

自执行神舟十二号发射任务起,长二F火箭采取“发射1发、备份1发”“滚动备份”的发射模式,为航天员的生命安全加上“双保险”。以往,长二F火箭发射神舟载人飞船前航天员乘组均已安全返回地面,但本次任务中神舟十四号与神舟十五号两个航天员乘组要进行在轨交班,这意味着长二F遥十五火箭在准备发射神舟十五号的同时,还承担着对神舟十四号航天员乘组的应急救援任务,救援任务直到发射前才能解除。为此,型号队伍在推进本次发射任务的同时,也做好了应急救援准备工作,全力为航天员保驾护航。

随着长二F遥十五火箭将神舟十五号载人飞船送入预定轨道,圆满完成空间站在轨建造阶段的最后一次载人飞行任务,也标志着中国空间站在轨建造圆满收官。后续,工程将转入为期10年以上的应用与发展阶段。据悉,未来几年,长二F火箭还将继续以每年2发的高频率执行发射任务,在我国空间站运营过程中担纲重任。

新批次的长二F火箭安全性和可靠性更高。

用新状态迎接新常态

随着空间站建造阶段的开启,从去年开始,长二F火箭已经进入常态化快节奏发射阶段,每年至少两次发射任务,这也给研制团队提出更高的要求。面对新常态,研制团队不走“寻常路”,以更快速度、更高标准、更优方法,可靠、精准地将航天员送入太空。

长二F遥十六火箭起竖、测试,长二F遥十五火箭与飞船对接……从10月份进入发射场以来,总装人员王鹏和同事们一天没歇,同时忙碌着两发火箭的装配工作。这也是空间站建造阶段以来,他们的工作常态。

自执行长二F遥十二火箭任务起,长二F火箭研制团队进入“发射1发、备份1发”及“滚动备份”的发射模式,在为航天员的生命安全加上“双保险”的同时,研制团队的工作量也大幅增加,对发射场操作提出了新的更高的要求。节奏快了,工作步伐要跟上,研制团队从长二F遥十二火箭开始,不断优化发射场流程。

面对同时进场的两发火箭,不仅总装人员连续干、穿插干,进一步压缩时间,控制系统测试人员也忙碌在紧凑的工作里,确保每个测试节点保质保量完成,不耽误下一项工作。

地面设备检修、火箭加电测试、数据判读、状态准备、文档报告编写,从10月8日进场,控制、利用系统副主任设计师孙艳秋每天进行着这些重复但又不简单的工作。“以前三年磨一箭,现在一年磨三箭,提高效率是必须。”控制系统人员根据任务需求,根据发射场测试流程安排,不断优化流程。孙艳秋说,“除了工作安排上更紧凑,我们还优化整合综合试验测试项目,使综合试验由1个多月压缩到20多天;再加上前期提前准备、工作合并优化等措施,一步步节省时间。”

长二F火箭进入常态化快节奏发射阶段给研制团队提出了更高的要求。

简化重复测试项目,调整测试顺序,并行、穿插工作……“在确保发射可靠性的前提下,我们不断梳理、优化发射场流程。现在,长二F火箭‘发一备一’的发射场流程已从51天压缩到37天。”长二F火箭总体主任设计师常武权介绍说。

面对新常态,长二F火箭研制团队用更高的标准,稳步前行,确保过程完美、结果圆满。

“除了每天班前会、班后会沟通进展,每晚多媒体确认确保过程记录到位外,我们还会在每一项大工序开始前系统交底,要求设计人员参加并讲解,确保工作质量。”谈起总装工作上的严格,王鹏打开了“话匣子”。

从长二F火箭合练箭开始,王鹏就从事长二F火箭总装工作,十几发任务下来,他对火箭越来越熟悉,但操作标准从未降低。尤其现在两发火箭同时干,每发技术状态都不一样,保证准确性、一致性成为重点。插头是否防松、插接是否到位、位置是否正确……他对产品的状态检查更加细致。

“要达到最好的状态,就要用最好的设备、最好的产品。”王鹏指出。除了严苛的设计、谨慎的试验、精准的装配,研制团队在设备选择上也一直坚持优中选优。

“载人发射,不能有任何马虎和放松,任何技术状态更改都是有规则和要求的。”这次长二F遥十五火箭还采用了新批次产品,进一步提高国产化率,而这中间每一个产品的更换改进,都经过了设计人员前期充分的研究。长二F火箭遥外测技术负责人林涓介绍,“以元器件替换为例,我们从3年前就开展调研,2年前进行选型,之后又经历了多轮验证试验,只为确保产品可靠性。”

以圆满收官,踏胜利前行。长二F火箭研制团队以连战连捷的优异成绩完成所承担的任务,也用一次次的成功不断坚定大家的信心和信念。未来,长二F火箭研制团队还将以铿锵步伐,逐梦前行,在空间站运营阶段创造更多辉煌。

    责任编辑:李怡清
    图片编辑:朱伟辉
    校对:徐亦嘉
    澎湃新闻报料:021-962866
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