航天科技集团长征四号丙运载火箭成功发射遥感三十四号卫星侧记

文章来源:中国航天报 发布时间:2021-05-17

一月三发,又一枚穿云箭升空!

4月30日,航天科技集团长征四号丙运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空,成功将遥感三十四号卫星送入预定轨道。

在此次任务中,来自八院的火箭试验队除了面临连续高密度发射的压力,还面临着新状态、技术验证的挑战。他们用始终如一、严慎细实的态度交出了满分答卷。

任务量翻倍!高密度发射见招拆招

一个月前,长四丙火箭在酒泉执行了一次发射任务;20天前,长四乙火箭在太原执行了一次发射任务。短短30天之内,这型火箭圆满完成3次发射任务。据长四丙火箭试验队总设计师助理梁艳迁介绍,今年,长四乙系列运载火箭的发射任务量将达10余次,较往年最高发射纪录翻了1倍。

为了适应高密度发射任务形势,加快航天强国建设,长四乙系列运载火箭研制团队提前谋划,以高质量保证成功、高效率完成任务为目标,梳理全年任务,不断探索技术创新,将有限的资源进行整合,通过一系列信息化手段,进一步化解高密度发射带来的压力与挑战。

火箭电气系统负责人黄兴介绍,目前长四乙系列运载火箭的电气系统已采用产品通用化设计,实现电单机A+X的配套设计,从小批产扩大到量产规模。除此之外,由805所牵头,整合相关专业,将控制、遥测、外安等专业融合到一起,成立电气总体科室,进一步加强对人员的统筹和测试流程的优化。“今年以来,我们不断优化测试环节,减少冗余部分,在保证测试覆盖性的前提下提高效率。”黄兴说,以前需要半个月的总测环节,现在只要一周左右就可以完成。

长四丙火箭总装负责人余子开指出,任务量激增使生产单位面临巨大挑战,不仅要同时在上海、酒泉、太原三地开展作业,还要保证质量,提高工作效率。为了拆解高密度发射带来的困难,149厂梳理全年任务,将人力和生产资源根据任务的轻重缓急进行一定的倾斜部署,确保重点任务能够顺利开展。为了及时解决卡脖子的技术问题,试验队的周例会已经改成日例会,加强过程管控,做到日清日毕,对当天完成的工作进行闭环跟踪。

除此之外,面对型号前期出现过的质量问题,试验队通过“再实再细”层层把关,将质量确认工作前移到出厂前的生产装配环节,分阶段、分层次对箭上实物进行质量检查,并逐项进行质量再确认。最重要的是,总装分系统通过信息化手段升级,采用MES(生产过程执行)系统,打通质量链路管理,方便质量检查,“只有提高信息化水平,减少人为出错的概率,才能有效保证产品质量,化解高密度发射带来的痛点。”余子开说。

梁艳迁进一步介绍说:“运载火箭的数字化进程未来还有比较长的路要走。”由型号总体牵头推动的技术状态管理系统正在建设过程中,预计今年投入使用。该系统可以把每一型火箭的设计状态信息进行系统梳理和继承,改变以往纸质资料梳理技术状态的过程,“最终还是要通过数字化手段,将管理和使用的规则规范下来,避免人为差错。”梁艳迁说。

适应新状态!4米直径整流罩箭型在酒泉首飞

梁艳迁介绍,近年来,根据遥感卫星用户的需求,长四丙火箭不断扩展卫星包络许用范围。试验队自2013年开始论证4米直径整流罩的可行性,并在2018年于太原实现成功首飞。

“这次任务是长四丙火箭首次在酒泉卫星发射中心应用4米直径整流罩的状态,为了确保首飞成功,试验队开展了大量工作。”梁艳迁说,大系统间协调、研制试验、高空风减载演算、地面工装流程设计等工作十分复杂,大家从清明节前夕干到劳动节前夕,每个人都非常辛苦。

对于试验队而言,这是一个新技术状态,从工位工装硬设备,到火箭气动外形、发射轨道等软设计,方方面面都有比较大的变化。随着整流罩变大,全箭载荷的受力条件也随之变化。试验队员们在设计之初就对高空风减载开展设计论证,进场后,立即组织了周密的高空风计算,并结合气象保障等配套条件,与发射场人员一起进行高空风减载技术应用演练。

为了满足这次发射任务的各项条件,一部分试验队员从春节后就提前进场,与发射场人员对发射工位的弧圈、平台、接口甚至是厂房里的设施都一次又一次进行确认。“涉及的改造和确认项目很多,绝对不能掉以轻心,必须反复检查,确保任务成功。”梁艳迁说。

验证新技术!探索空间试验新平台

作为在“弹、箭、星、船、器”各领域全面发展的总体单位,八院始终坚持着对合理利用空间的探索。梁艳迁介绍,此次长四丙火箭还有一项特殊任务,那便是验证火箭末级精准排放技术。

由于长四乙系列运载火箭发射的目标轨道多位于高轨道,火箭的末子级如何得到有效控制和利用,如何变废为宝确保功能实现和有益拓展呢?长四丙型号团队对此展开了探索性研究。

为了有效载荷安全,以往火箭末子级需要在轨钝化,排放掉剩余的推进剂,并与卫星保持安全距离。如果能通过排放时序和调姿程序设计优化,适当调整轨道和姿态,实施在轨技术验证,实现对火箭末子级的精准控制,将被动目标变成主动、有用、不产生威胁的在轨物体,使其在星箭分离后保持状态稳定,未来就可以在这一级火箭上进行空间试验搭载,使其成为性价比更高的空间试验平台。(任悦鸣/文 刘家益/摄)