航天科技长征四号丙火箭试验队创新技术提质量、狠抓落实保成功侧记

文章来源:中国航天报 发布时间:2017-11-21

太原卫星发射中心早已入冬,零下十几度的气温让人脚底生寒。

11月15日凌晨,长征四号丙运载火箭从这里出征,将我国第二代太阳同步轨道卫星风云三号D星准确送入预定轨道。

长征四号丙由航天科技集团八院抓总研制,是在长征四号乙运载火箭的基础上改进而来,增加了三子级二次启动能力。作为长征四号系列的主力在役火箭,它们被设计师亲切地称为“孪生兄弟”。

这次,是这对兄弟的第50次出征。

用智慧提质量

发动机是运载火箭的心脏,对发动机进行改良,也是实施此次发射的长四丙火箭的主要特点。试验队通过对产品结构、工作时序等方面的改进工作,进一步消除了发生问题的相关隐患。

“时间紧、任务重,在十个月左右的时间里要把产品拿出来,所有人感觉压力很大。”长四丙火箭副总师王少鹏说。

短短时间里,发动机设计师们完成了相关改进和验证工作,让发动机性能更加优良,也让火箭更加稳定、可靠。

控制系统电子程序指令配电器的改进是此次长四丙火箭的又一亮点。

电子程序指令配电器是一种全电子式的时间指令分配器。作为火箭控制系统的主要仪器之一,电子程序指令配电器主要用途是在箭上计算机的控制下,按照预先装订的程序,发出各种时间指令,控制各种被控负载,包括火工品、电磁活门等的接通或断开,非常重要。

“以前电子程序指令配电器没有设置冗余程序,MOS管有发生单点故障的可能,这次长四丙火箭上的此类仪器全部推出了冗余程序,在出现紧急情况时,保证指令不会漏报或错报,大大提高了火箭的可靠性。”长四丙火箭控制系统指挥刘世俊说。

长四丙火箭还多了一个新功能。火箭安装了摄像头,可以传回太空中三级火箭的真实动作。无线信号传输能力的增强,促成了火箭这项能力的实现。此前,该系列火箭只能传回图像,不能传送视频。

设计师们的智慧让火箭提质增效,但为了把“保质量、保成功”落到实处,长四丙火箭研制团队针对改进之处,设置了一道道检验关卡,确保“改良”真正释放效能。

为电子程序指令配电器进行冗余设置,也是在“小心翼翼”中进行。设计师对设计、工艺和研制流程均进行严格把关,对每台单机进行不少于300小时的加电测试。前前后后经过3轮设计复查,5轮工艺复查,先后走过严格的预验收、验收和再验收三大验收关,更换电子程序指令配电器的流程才算真正走完。

“大胆假设、小心求证”,在优化长四丙火箭的过程中,这八字箴言得到淋漓尽致的体现。“没有改进,火箭质量无法提升,没有严慎细实,火箭的成功难以保证。”刘世俊说。

靠落实保成功

严格落实质量铁律,是印刻在试验队员心中的至高准则,在质量红线面前,他们死守质量关卡,严查质量死角。

伴随风云系列卫星起步,长征四号系列火箭走过一段辉煌历史。

1988年7月,长征四号运载火箭首次投入使用,成功地将我国第一颗风云一号试验气象卫星送入了太阳同步轨道。这次成功创造了我国大型运载火箭首枚一次成功的记录,并使中国长征系列运载火箭的工作范围扩大到了能覆盖包括太阳同步轨道的全部地球轨道。

如今,长征四号系列火箭涵盖长征四号甲、长征四号乙、长征四号丙三个型号,目前投入使用的则是长征四号乙、长征四号丙。

漫长的出征岁月中,“长四”战果累累。“三兄弟先后将81颗国内外卫星送入预定轨道,包括风云卫星、资源卫星、高分卫星等多个知名卫星系列。它们承担近地轨道卫星的发射任务,还兼具探月等特殊轨道任务的发射能力。”八院长四丙火箭总设计师汪轶俊说。

为了延续金牌火箭的雄风,这次长四丙团队丝毫不敢掉以轻心。

一枚火箭涉及成千上万个零部件,只要一个零部件出问题,就可能影响火箭的可靠性,甚至有可能带来灾难性的后果,每一刻都不能放松警惕。“每天最常干的事情是‘双想’,只要火箭还在发射场,只要未到发射升空时刻,这件事就不能停下。”刘世俊说。

质量意识心头立,队员对长四丙的呵护到达无微不至的程度。气象卫星对温度要求高,需要恒温保持在20摄氏度左右。而试验期间,发射场温度极寒,凌晨的发射窗口,温度甚至达到零下20度。鉴于此,试验队员找出近三四十年来的气象卫星发射数据,综合分析得出卫星最适宜的气温环境,并不断压缩空调管路撤收时间,为卫星环境保障提供了更好的条件。

风云三号D星上有几个对污染源非常敏感的器件,卫星对清洁度要求高,整流罩内的清洁度标准常人看来近乎苛刻。试验队员按照标准要求,将每一项清洁工作做到位。空调管路是多余物进入的主要通道,他们就加大对空调管路的清理力度和频次。靠着这种责任与智慧,航天人在探索浩瀚宇宙的征途中越走越远。(赵聪)