□本報記者 廉穎婷
□本報通訊員 王冰 高詩淇 桑茜
今天21時18分,中國文昌航天發(fā)射場,由中國航天科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術(shù)研究院(以下簡稱火箭院)抓總研制的長征七號A遙五運載火箭(以下簡稱長七A火箭)點火升空,成功將中星1E衛(wèi)星送入預定軌道。該衛(wèi)星可為用戶提供高質(zhì)量通信廣播電視服務(wù)。
圖為9月13日21時18分,我國在文昌航天發(fā)射場使用長征七號A運載火箭,成功將“中星1E”衛(wèi)星發(fā)射升空。屠海超 黃國暢 魏來 攝
據(jù)長七A火箭主任設(shè)計師魏遠明介紹,此次發(fā)射任務(wù)中,在確保測試覆蓋性的前提下,通過優(yōu)化流程順序、并行工作、合并測試等方法,將測發(fā)周期由32天縮減至26天,進一步提高了火箭發(fā)射效率,為火箭應(yīng)對高密度常態(tài)化發(fā)射奠定了基礎(chǔ)。
6天聽起來不長,但對于火箭發(fā)射來說,每一項工作都是爭分奪秒。測發(fā)周期每減少一天,在提高火箭發(fā)射效率上就向前邁進一大步。
隨到隨吊總裝時間減3天
長七A火箭一進場,試驗隊隊員就忙得熱火朝天,大家正在將水平躺著的火箭豎立起來進行總裝。在垂直總裝及單元測試階段,試驗隊通過改進總裝模式,將總裝時間縮短了3天。
魏遠明介紹,作為全低溫火箭,長七A火箭是目前我國模塊數(shù)量最多的新一代火箭,由4個助推器、芯一級、芯二級和芯三級構(gòu)成,部段較多且復雜。以前,隊員們需等所有部段都準備齊備,再一鼓作氣完成垂直總裝。但火箭芯三級吊裝要先完成火工品安裝、氦檢漏、噴管延伸段安裝等多項工作,比助推器和一二級準備時間長。在這次任務(wù)中,團隊將總裝模式由“一氣呵成”改為“隨到隨吊”,優(yōu)化總裝時間。
“現(xiàn)在,我們先吊裝好助推器和芯一級、芯二級,在等待芯三級的過程中,插空進行助推器和芯二級的伺服機構(gòu)安裝工作,等芯三級具備條件,再進行吊裝。加上儀器設(shè)備上箭安裝等分系統(tǒng)測試前準備工作優(yōu)化了1天,算下來,本階段比以往的模式可以節(jié)省3天時間?!蔽哼h明說。
合并同類項搶出兩天時間
總裝及單元測試后,火箭需要進行分系統(tǒng)匹配測試和總檢查測試,驗證其技術(shù)性能和可靠性,使其達到符合發(fā)射狀態(tài)的要求。在這次任務(wù)中,團隊將具備類似狀態(tài)的測試進行了一次合并同類項,進一步縮短檢測時間。
增補壓測試是分系統(tǒng)動力系統(tǒng)測試的最后一項測試,緊接著就是進行第一次總檢查測試。總檢查測試和增補壓測試都會運行模飛程序?!叭绻麅烧吆喜ⅲ欠窬涂梢詼p少總檢查測試的一部分工作?”想到這,隊員們眼前一亮,但問題也隨之而來,“合并后能否達到相同測試效果?”
經(jīng)過研究分析,團隊找出兩個測試存在的差別,在增補壓測試中加強了對測量系統(tǒng)的驗證,讓測試更全面,實現(xiàn)用更少的時間達到相同測試效果。
此外,團隊將火箭控制系統(tǒng)和測量系統(tǒng)檢測前的準備工作提前并行開展完成,縮減了分系統(tǒng)匹配測試周期。“通過這些措施,我們在分系統(tǒng)匹配測試和總檢查測試階段共節(jié)省了兩天時間?!蔽哼h明說。
串行變并行省下1天時間
在以往發(fā)射任務(wù)中,長七A火箭從轉(zhuǎn)場加上在發(fā)射區(qū)的工作,一共需要4天時間。這次團隊梳理流程,將測量系統(tǒng)的恢復和測試工作由串行改為并行,使轉(zhuǎn)場與發(fā)射區(qū)工作縮減為3天,是目前發(fā)射區(qū)占位時間最短的液體火箭。
“串行變并行并不是什么新鮮措施,其難點在于如何能確定這些流程可以實現(xiàn)并行,且在工作過程中不受干擾?!蔽哼h明說,“這對我們的風險識別、計劃調(diào)度和現(xiàn)場操作都提出更高要求?!?/p>
細致梳理發(fā)射前的流程、“雙想”提前識別風險、調(diào)度會及時調(diào)整進度、總裝操作班前會進一步確定當天具體工作目標……團隊采取一系列措施,保障流程改進后工作能順利開展,降低風險。
“作為一型新火箭,前幾次任務(wù)工作安排余量相對大一些,經(jīng)歷前幾發(fā)任務(wù)的考驗,我們對各項工作了解更加深入,操作更加熟練,因此對流程優(yōu)化的協(xié)調(diào)性和適應(yīng)性也有了更大信心?!蔽哼h明說。
優(yōu)化改進火箭技術(shù)設(shè)計
長七A火箭是我國新一代中型運載火箭的主力構(gòu)型,是在長征七號運載火箭和長征三號甲系列運載火箭三子級基礎(chǔ)上,通過組合化設(shè)計形成的高軌三級液體捆綁式運載火箭,地球同步轉(zhuǎn)移軌道運載能力不低于7噸,填補了我國運載火箭地球同步轉(zhuǎn)移軌道5.5至7噸運載能力的空白,可適配直徑4.2米和3.7米兩種整流罩,具備一箭一星和一箭雙主星發(fā)射能力。
據(jù)魏遠明介紹,本次執(zhí)行任務(wù)的長七A火箭,采用整流罩直徑4.2米的構(gòu)型,全箭高度60.1米,與2021年3月12日發(fā)射的長征七號改遙二運載火箭的高度一致,是目前長征家族最高的火箭。
長七A火箭作為我國首型采用助推器與芯一級集束式分離技術(shù)的捆綁火箭,相比通常先分離助推器、再分離芯一級的方式,減少了一次分離環(huán)節(jié),使火箭捆綁連桿結(jié)構(gòu)更加簡化。同時,集束式分離也減少了一個助推器落區(qū),整個組合體都在一個落區(qū)內(nèi),更加有利于控制火箭殘骸落區(qū)。
此次是長七A火箭第四次執(zhí)行發(fā)射任務(wù),火箭狀態(tài)正在逐步固化,同時為進入高密度發(fā)射階段提前準備?!靶吞栮犖獒槍鸺夹g(shù)設(shè)計進行了多項優(yōu)化改進?!蔽哼h明說。
不僅如此,根據(jù)高軌衛(wèi)星整體發(fā)展態(tài)勢,以及高軌衛(wèi)星配置大尺寸天線的迫切需求,長七A火箭未來還將研制5.2米整流罩的新構(gòu)型,進一步提高火箭的任務(wù)適應(yīng)性。
本報文昌(海南)9月13日電
編輯:廉穎婷
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