遥感卫星17号发射纪实:协作交响曲金秋奏响

文章来源:中国航天报 发布时间:2013-09-04
  9月2日凌晨3点16分,酒泉卫星发射中心夜色深沉,被誉为“金牌火箭”的长征四号丙火箭成功将遥感卫星17号送入预定轨道。

  此次任务中,火箭试验队在三线作战的状态下完成了“看似不可能完成的任务”,卫星试验队更是开创性地实现了整星带翼运输。得益于对形势的准确判断和提前策划,试验队员们在高密度发射时期,奏响了一曲高效高质的协作交响曲。


  三线作战:应对“最密集发射”

  从今年7月到年底,长征四号系列火箭要执行多次任务,这将是长四火箭有史以来发射次数最多的一年。而在半年内多次发射,更是其他型号火箭从来也不曾遇到过的“史上最密集发射”。

  就在长四丙火箭团队备战发射遥感卫星17号的时候,这个团队里还有一部分人正在太原卫星发射中心为下一次发射做准备。两次任务在两个发射场并行,但团队的人员并没有增加,这也给火箭的“两总”系统出了一个人员、资源统筹协调的大难题。

  8月28日,距离发射只有5天的时候,火箭试验队里的“两总”系统里只有总设计师樊宏湍一人“坐镇”酒泉卫星发射中心,那时总指挥翁伟樑正在北京参加后两发火箭的出厂评审,副总设计师汪轶俊在太原卫星发射中心主持下一发火箭的发射场测试任务,副总指挥仓飚则在八院组织在年底发射的火箭总测和复测工作。

  酒泉——太原——上海“三线作战”,成了长四火箭团队下半年工作的关键词。

  “其实我们在两三年前就预见到了可能会出现这样的情况,为此我们进行了很多准备。”樊宏湍说起三线作战的情况时显得成竹在胸。

  从今年年前就开始准备会用到的仪器、工装和测试设备,锻炼各系统设计师队伍独立工作、层层把关的能力……这一系列的工作都让发射场的各项工作实现了真正的“忙而不乱”。

  由于这一发火箭与上一发技术状态变化不大,因此试验队把工作重点放在了组织好发射场测试和质量控制上。“能否把工作做好不在于人数的多少,而是要看每个人的能力和责任心。”樊宏湍说道。

  举例来说,原本试验队的总调度和总质量由两个人分别负责,但现在两个人分处酒泉和太原两地,每个人都承担起了调度和质量两项工作。尽管辛苦,但各个系统的试验队员们都在这种压力下迅速成长起来,在工作中独当一面。

  随着任务量的快速增加,这样高密度发射的情况在今后的几年里可能还会遇到,因此提高工作效率就显得尤为重要,除了锻炼队伍,试验队还在继续努力改进技术、优化流程。


  完善预案:力保第一发射窗口

  根据遥感卫星17号对于轨道和时间的要求,此次发射时间确定为凌晨3点16分,且窗口只有10分钟,这样一来,火箭的加注日和发射日就被排在了一天。

  “从9月1日8点30分开始加注,到发射前只有不到20个小时,时间还是很紧张的。”长四丙火箭总体主任设计师古艳峰介绍道。

  所谓8点30分开始加注,是指8点30分液体推进剂开始进入贮箱,而在这之前至少有2个小时的准备工作要做,还有一些保障人员需要更早到岗。也就是说,试验队员在发射前要坚持工作近24个小时,大家只能在工作间隙轮流进行短暂休息。

  相比中午发射的卫星可以在前一天白天加注、第二天正常上班时间开始进行临射前准备的从容节奏来说,凌晨发射的辛苦可想而知。

  不仅如此,由于加注完成后工作人员还要进行包括撤收、电池装箭、爆炸器引爆器安装和测试等一系列工作,这期间如果有任何一个环节出现了问题,错过了10分钟的窗口,发射就只能推迟一天进行了。

  火箭发动机对推进剂的温度要求严格,而这个季节的发射场白天日照强烈,温度也比较高,如果火箭加注完毕后再放置一天一夜,推进剂温度很可能会高于发动机的要求,这样就会给发射带来更大的风险。

  种种因素都导致准备工作的时间没有余量。为了使每一个程序都顺利、连贯地进行,火箭各个系统除了认真测试、严把质量关外,还对故障处置预案进行了复查、补充和完善,把预案细化到在某一阶段出现某一问题应该怎么处理,确保发射前的各项准备工作即使出现了问题,也能在最短的时间内解决。

  事实上,这发火箭从进场到发射都没有出现过一个质量问题,技术状态非常稳定,这也再一次佐证了“金牌火箭”团队的工作能力。


  整星带翼运输开先河

  与以往不同的是,遥感卫星17号在运输方式上进行了一次大的变革,即首次真正实现了整星带翼运输。

  顾名思义,此次卫星是由航天东方红卫星有限公司在北京做完了卫星测试、合板、安装太阳翼帆板和天线等工作后,再整体运输到酒泉卫星发射中心的。而按照经验和惯例,这些工作一般都要在发射场进行。

  可以把试验队员在发射场的工作时间从60天缩短到30天左右,节省近40%的人力,减少对卫星专用设备的需求——整星运输的优点是显而易见的。而为了实现这一变革,遥感卫星17号的研制队伍策划、准备了将近3年时间。

  “产品的质量、可靠性和成熟度达到一定程度,这是整星运输得以实现的大前提。”遥感卫星17号执行总监王国良介绍道。因为如果同类产品出现问题需要举一反三,那就意味着要拆卸已经组装好的卫星,除了增加工作量以外,逆流程操作还会带来很多不可预测的风险点。

  在确保了产品本身的可靠性后,整星运输的关键点便落在了试验人员的工作状态和卫星的运输状态上。

  以前卫星试验队在发射场的工作时间很长,但其实在发射场做的工作有一部分是和工厂重复的,这种重复源自于在发射场工作的固有优势,比如相对封闭的环境、试验队员精力集中、工作连续性好等等。为了实现和在发射场工作一样的状态,遥感卫星17号团队在管理上下了很大的工夫:在北京便设置进场工作状态,每天进行调度,责任落实到人。同时尽可能详细地记录卫星上所有设备的技术状态,除了平时计算机里储存的数据,工作人员还留存了很多照片,当卫星在发射场需要了解装配环节的具体情况,或者需要比对运输前后的产品状态变化时,这些资料便会派上大用场。

  除此之外,运输环境会对卫星造成怎样的影响?要科学地回答这个问题,需要积累和分析大量的运输和振动数据。据卫星总体主任设计师郑泽星介绍,此次试验队员们在每个卫星包装箱上都安装了一台传感器和两台冲击记录仪,实时记录卫星运输过程中的速度、温度以及振动幅度。在运输前,试验队还专门制定了运输方案,提前踩点,根据从公司到机场不同路段的路况确定不一样的行驶速度,确保运输过程中不出现任何问题。

  通过这一系列举措,试验队员们对遥感卫星17号的状态真正做到了“踏实、放心”。


  敢于做行业的排头兵

  值得一提的是,此次试验队记录的运输数据,都将用于航天东方红卫星有限公司关于运输的自主课题研究,在此基础上,公司还将进一步制定运输环境的判断标准,这些都将为后续其他卫星的整星运输提供参考和借鉴。

  从前,不同团队研制卫星会有不一样的思路,这使得每颗星的状态都不尽相同,现在研制团队正致力于制定标准、规范的流程,这样各型号卫星研制团队之间可以相互学习,从而大大提高工作效率。只有通过这种途径,才能更好地推动卫星产业化发展。

  近年来,卫星研制团队面临着批量化生产的工作要求,常常是一颗星还没发射就要考虑下一颗的研制和测试,工作之间还会有交叉,这让大家形成了一种系统的思维模式,每个人的脑袋里都装着前后几颗卫星的任务,统筹规划场地、人员、资源和设备,而不是孤立地考虑某一次任务。

  在这个过程中,“充分调动每一个人的积极性,利用整个团队而不是某几个人的智慧”,是王国良锻炼队伍的法宝,“有时一个新问题我可能只想到了三分,但大家共同讨论后就可以想到五分、八分甚至更多。”养成这样的习惯后,研制人员在做每一件事时都会自觉地思考怎样才能做得更好。

  一个行业要进步,就要不断分析、思考、总结,不能做和十年前一样的工作。本着这样的工作理念,遥感卫星团队还将在完成好任务的前提下,在努力推动整个行业向前发展方面做得更多。