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长二丁:完美无止境 追求不停步

文章来源:中国航天科技集团有限公司  发布时间:2018-03-23


3月17日15时10分,伴随着一道漂亮的弧线划过西北大漠的上空,长征二号丁运载火箭成功将陆地勘查卫星四号送入预定轨道,拉开了中国航天科技集团有限公司农历戊戌年的发射大幕。

进入2018年以来,3个多月的时间里,长二丁火箭已成功完成4次发射任务。高密度发射当前,稳定的火箭性能、从容应对的发射能力印证着“金牌火箭”的美誉与实力。

尽管长二丁火箭已是长征火箭家族里的“常胜将军”,但对于火箭团队而言,火箭在日臻完善的道路上,只有起点,没有终点。

想用户所想 铸金牌口碑

陆地勘查卫星四号的发射时间正值酒泉的春季,大风、扬沙甚至沙尘暴常常毫无征兆地突袭而来。就在发射的前几天,一场沙尘暴不期而至。

对于卫星而言,星上载荷十分“娇贵”,对环境的温度、湿度、洁净度要求极高。卫星离开厂房后,气候带来的风险可能会对其造成“致命”的影响。但是,极端天气的考验对于长征二号丁运载火箭来说并不算什么。

长二丁火箭的发射场涵盖酒泉、西昌、太原多地,发射任务贯穿一年四季,面临多样复杂的气候。考虑到这些,长二丁火箭团队在火箭的星罩组合体转运车上安装了独特的空调系统。无论外界温度是40摄氏度还是零下20摄氏度,无论转场时是寒冬还是酷暑,无论有没有风沙,整流罩内都可以保证卫星所需要的温度、湿度与洁净度。

“空调车里的环境可以称得上是一尘不染,”陆地勘查卫星四号总设计师说:“卫星坐在干净的空调车里从厂房去塔架,再到火箭竖起等待发射,任尔东西南北风,都不会对卫星带来丝毫影响。”

针对卫星发射的实际情况,火箭团队还会依据卫星的需要提供定制服务。例如,此次发射就在火箭的支撑舱上安装了摄像系统,这个“贴身摄影师”可以在飞行过程中向用户实时传送卫星的视频画面。

“与火箭团队的合作十分愉快,只要是卫星有需要,长二丁火箭一定会全力配合。”卫星团队对长二丁火箭的服务能力连连点赞。

“没有火箭,卫星就不能称之为卫星。”卫星总设计师这样形容火箭的重要性,并表示,长二丁火箭不仅拥有贴心细致的服务能力,更重要的是还具有稳妥可靠的发射实力。

卫星可使用燃料的多少常常关乎卫星使用寿命的长短,而卫星自身可携带的燃料数量有限。火箭对入轨偏差控制能力越强,卫星变轨、调姿控姿耗费的燃料就越小,可以服役的寿命就越长。

此前,2012年12月,长二丁火箭成功发射土耳其GK-2卫星,实际入轨倾角偏差值只有0.003度,比一般设计要求提高了30多倍,创造了中国运载火箭入轨精度的新纪录。

如今在高强密度发射的常态下,长二丁火箭依然可以保持极高的入轨精度。陆地勘查卫星四号总设计师说,这不仅让火箭赢得了用户的信任,也在航天发射市场里赢得了良好的口碑。

又快又好的“长二丁方案”

委内瑞拉遥感卫星二号、“张衡一号”电磁监测试验卫星、高景一号02组卫星……从去年10月至今,长二丁火箭已经执行了7次发射任务,且火箭的入轨精度都极高。

在这个快节奏的发射时代里,兼顾“快速”与“高质量”可谓是一个新命题。要交上这份航天发展的时代答卷,火箭团队给出了一套“长二丁方案”。

一方面,这发火箭的技术状态同之前的火箭相似,分系统、单机产品等状态固化提升了火箭发射前期的工作效率。“这也让团队多出精力思考火箭如何持续优化与改进。”长二丁火箭总设计师洪刚说。

同时,精细化的管理与优化的流程,让试验队从原来的120多人减少到80人,整个发射周期也降低至20天左右,关键工作细分到每个半天,环环相扣,层层推进。

另一方面,状态的固化并不代表对质量严格把控要求的降低。自1992年首飞以来,长二丁火箭历经26年的发展,参数、状态、性能等各方面都相对稳定和成熟,这也让洪刚深知,严格细致的管理对质量的影响常常是决定性的。

为此,长二丁火箭团队不仅将关注点放在产品的设计源头,还建立了一系列面向过程的质量管理措施。

进入发射场前,试验队明确岗位责任、加强岗位作业标准化、实施质量策划等,每一个环节都规范且有据可循,每一名队员出发前均已经通过培训明确岗位职责、岗位工作策划及预案。

火箭进场后,按照队伍制定好的发射场产保工作策划,发射场的工作设置了40多个强制检验点和相应点长,十几个极性检查项目和易差错项目,重要、关键的环节要由“两总”一一检查确认。

针对外协产品,长二丁火箭团队明确细化了验收要求与条件,并设置声像检验记录保证外协产品生产现场规范与关键操作过程的可追溯性。此次发射,产品开箱的合格率是100%。

“在管理上,事前策划、事中控制的意义远远大于事后纠偏。”洪刚表示,加强风险的识别与管控格外重要,一系列面向过程的质量管理措施,让偏差在初现苗头时就夭折在萌芽状态中,这也是让火箭兼顾“鱼”和“熊掌”、实现快速与高质量发射的保障。

对高质量的追求,不仅体现在火箭“两总”科学的管理与细致的要求上,也融入每一名试验队员的自觉行动上。

试验队队员董祥见负责的是火箭二级尾端状态检查工作,在他眼里,“千里之堤毁于蚁穴”,“也许一个小小的疏忽就能酿成重大的事故,要用百分之百的专注检查箭上产品的每一个细节。”

追求更好没有休止符

每一年,长征二号丁火箭的行程表都排得满满当当,接下来的日子,长二丁火箭团队会更忙。对他们而言,高强密度发射既是急难重的挑战,同时也是提高应对任务能力的机遇。

提升任务适应能力的一条重要思路,就是火箭的“去任务化”。这意味着,单级火箭、单发火箭完成总装后,可以灵活调整其承担的发射任务。只要卫星和火箭接口保持一致,针对具体任务调整软件即可满足发射任务需求。

目前,长二丁火箭已经实现型号内单机级完全通用;系统和全箭级针对典型任务硬件接口和软件装订数据少量更改便可适应,特殊任务进行适应性更改即可。

而作为一型700公里太阳同步轨道运载能力为1.2吨左右的主流火箭,长二丁火箭也在不断探索提升火箭运载能力的方法,这主要体现在一“减”一“增”上。

“减”是火箭自身的“减重”。长二丁火箭通过优化系统设计,让一台单机产品集合多种功能作用,减少单机数量,降低火箭自身负重。同时,箭上产品的升级迭代也为“减重”作了不少贡献。此次发射就采用了“激光+光纤”惯组替代过去的“平台+激光”主从冗余方式,既降低重量又提升了经济性。

“增”是增加上面级。今年下半年,中国航天科技集团有限公司八院研制的首个火箭上面级“远征三号”将搭乘长二丁火箭首飞。届时,长二丁火箭将进一步拓展输送卫星的高度和能力。

“在让火箭更强壮、更可靠、更安全、更智慧的路上,没有终点。”长二丁火箭总指挥谈学军说,在这点上团队的每一个人都目标坚定,要从根本上为提高中国航天的竞争力奠定基础。

在追求更好的路上不停步,当然也有许多不为人知的辛苦。农历大年初五,当所有人还沉浸在春节的喜庆氛围中时,长二丁火箭团队就已整装启程,踏上此次任务的专列;发射流程周期缩短,试验队员为了赶进度,甚至不舍得放下手里的活“浪费”时间喝口水;有的试验队员,一年在外出差的日子比在家里的时间都多,回家仿佛住宾馆,第二天又提着行李奔向下一个目的地。

每个航天人都经历过或经历着这样幸福与辛苦相互交织的感受。和每一名航天人一样,长二丁火箭团队对不断进步的信念与坚持源自于心底对航天事业的敬畏和热爱。