5月10日01時56分,搭載天舟四號貨運飛船的長征七號遙五運載火箭,在我國文昌航太發射場點火發射,發射取得圓滿成功。
為了滿足未來空間站運營的需求,由中國航太科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術研究院(以下簡稱“火箭院”)抓總研製的長征七號遙五運載火箭對發射前的流程進行了優化,將測發週期減少4天,由原來的31天縮減到27天。這也是長七火箭首次實現在一個月完成測試、發射。
“航太是個大的系統工程,哪怕是一個流程細節性的更改,都需要進行全系統的排查分析,以求至善。因為稍有不慎,出現漏算,則很可能産生意想不到的效應。將火箭測發週期減少4天——這是長征七號遙五火箭一項重大流程改進任務,不僅挑戰著長七火箭的綜合性能,也考驗發射隊員在高強度工作環境下的應變能力,火箭的各個分系統必須同時開展流程優化工作才能達到最終目標。”火箭院長征七號運載火箭總指揮孟剛説。
地面系統恢復節省時間2.5天
據火箭院長征七號運載火箭副總設計師範虹介紹,地面設備恢復,是火箭進場的第一項工作,也是正常開展火箭測試的先決條件。長征七號遙五通知進場的那一刻,控制系統地面回復團隊就聚在一起討論本次任務的人員和工作安排,團隊同時負責著3個型號、5種狀態的地面設備,發射任務和設計工作並行交叉,發射場的設備面臨超期,同時要滿足壓縮流程和精簡人員的要求。
“對於多型通用的地面設備來説,保質保量的壓縮流程、精簡項目是一個統籌規劃的事情,要脫離本發任務,與前一發、後一發聯動起來,讓流程‘活’起來,前期工作做得越充分,進場之後測試任務就開展的越快越好。”范虹説。團隊對地面設備恢復階段的工作進行優化、合併,節省測試時間約2.5天;面對地面設備超期的問題,提前部署,梳理備件,開展單機自檢等工作……正是這些有效的措施,讓長征七號遙五火箭控制系統地面設備恢復一環扣一環、快節奏地進行著。
火箭産品出箱工作流程由3天壓縮至2天
據長征七號運載火箭總裝技術負責人崔蘊介紹,4月10日下午,長征七號遙五火箭開啟産品出箱工作。為了達到優化流程的目標,助推器自檢、火箭芯級出箱工作以及整流罩出箱工作,首次在不同工作廠房並行開展。“團隊調度人員提前與各方進行了充分的溝通,在出箱前形成了共識,避免了出箱過程中因協調溝通增加時間,併合理安排一線操作人員,二線人員在提前進行崗位前操作知識培訓的前提下,全員上崗支援,做好一線操作人員的輔助工作。”崔蘊説。
在完成長征七號運載火箭所有助推器的出箱工作後,為確保火箭芯級和整流罩在兩個廠房裏同時出箱,總裝團隊全員上陣,工藝員、調度員、檢驗員和負責品質、資訊化的人員全部達到現場。在産品出箱期間,隊員要在集裝箱上爬上爬下七八次,人工搬抬諸多大件物品,汗水完全浸濕了衣服,所有人都為了同一個目標鉚足了幹勁。至4月12日下午,在總裝團隊精密策劃、精準佈置、全員出動,將3天工作壓縮至2天,全面完成了産品出箱工作。
測試流程時間誤差精確到10分鐘以內
“在保證測發産品安全、可靠的前提下,縮減發射場測試有效時間,研製團隊必須將積累多年的測發經驗轉換為穩妥,高效的發射流程管控能力。”火箭院長征七號運載火箭結構系統指揮員周寧説,
為了能精準的實現長征七號運載火箭火箭結構自檢流程的冗余時間,在出發前,研製團隊就對發射場工作細則做了多輪的更改,綜合了設計,工藝,一線工人和操作手的意見,系統整理,多方協同,對每個操作環節的執行時間都進行了梳理,將流程時間誤差精確到10分鐘以內。
火箭産品出箱,面對箭體和整流罩兩線作戰,難免有不協調事項,但周寧因對技術狀態與流程的熟稔,冷靜應對。出現小插曲時,反應快速,積極溝通,在一線操作人員的通力配合下快速將流程時間拉回到主線程上。經過連續5天的高強度工作,遙五火箭比以往提前一天完成垂直總裝,流程如期壓縮一天。
發射日流程壓縮4小時
“本次發射任務長征七號運載火箭將進行液氧-煤油並行加注,將發射日12小時流程縮減至8小時,這是一項極具挑戰性的工作,研製團隊要審視每一個系統,確認無數個場景,設想多方的協同,進而完成火箭多統發射流程的有機融合。”火箭長征七號運載火箭主任設計師邵業濤介紹到。
早在發射隊進入發射場的3個多月前,火箭院長七研製團隊就開始組織各專業組人員,進行液氧煤油並行加注流程的更改分析,確定並行流程更改的原則,從流程更改方案,再到流程更改實施方案,以及發射日預案籌備進行了全方位的籌備策劃。
在加注並行流程方案的制定過程中,確立方案流程優化原則不是難事,最難的是綜合各系統的底線能力,優化出一個協同性最佳的並行加注流程,實現面面俱到。為了達成這個目標,指控大廳指揮員不僅要熟悉自己的專業領域,發揮技術中堅作用,還要組織各系統主管設計人員深入研討各系統流程特點,細化系統間的協作關係。流程中的每一個環節,火箭設計的所有分支專業都需要參與討論,按時序進行狀態梳理,識別耦合項是否干擾,干擾項是否衝突,衝突項能否協同。在方案設計之初,大家就要盡最大可能的考慮全面,同時充分借鑒合練與發射任務中驗證過的發射區組織方案,全面的應用到並行流程中,做到萬無一失。
(作者:王偉童 攝影:吳桐小雨、高文豪、屠海超)