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“金牌”基因铸就飞天“神箭”

2023-06-02 03:14:54 来源:法治日报-法治网

法治日报全媒体记者 廉颖婷 通讯员 邓雨楠


(相关资料图)

5月30日,由中国航天科技集团有限公司一院抓总研制的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火起飞,将载有3名航天员的神舟十六号载人飞船精准送入预定轨道。

长征二号F运载火箭是中国第一型载人火箭,是我国现役唯一具有故障检测系统和逃逸系统的火箭,也是名副其实的“金牌老将”。

更高的可靠性和安全性

作为中国航天史上技术最复杂的“航天员专列”,“神箭”长征二号F运载火箭的每一次亮相,其可靠性和安全性都会再度提升。

长二F运载火箭是在长征二号E运载火箭的基础上,按照发射载人飞船的要求,以提高可靠性、确保安全性为目标研制的火箭,在长二E运载火箭基础上增加了逃逸系统和故障检测处理系统,其可靠性指标从0.91提升至0.98,安全性指标达 0.997,完成了普通运载火箭到载人运载火箭的跨越。

通过针对所有故障模式制定有效措施,如设置强制检验点等,研制团队进一步降低了全箭故障发生的概率,提升了火箭可靠性。此次长二F遥十六运载火箭可靠性设计改进工作持续开展,继续从冗余度提升和工艺性能改进方面进行改进。例如,进一步提升火工品的发火环节冗余程度,提升分离可靠性。

针对涉及控制系统、火工品、发动机等的关键产品,影响飞行成败的点火、分离等关键环节,长二F运载火箭团队开展了设计指标闭合检查工作。针对点火—起飞、逃逸塔分离、助推器分离、级间分离、整流罩分离、船箭分离等多个正常飞行时序功能,4个逃逸程序和船箭应急分离飞行时序功能,开展指标闭合性检查。通过对火箭各系统射前地面工作流程和飞行时序的设计正确性,系统间时序动作协调匹配性,控制系统、火工品、发动机等重要产品的设计状态、实际指标等重要因素进行复查确认,保证全箭飞行动作的稳妥可靠。

长二F运载火箭副总设计师刘烽介绍,火箭的控制系统应用了起飞时间偏差修正技术,使火箭点火时间出现偏差时,可以在一定范围内自动修正轨道完成入轨和交会对接任务。

同时,型号队伍对遥测系统也进行了升级迭代,使遥测精度得到进一步提升。

细节打造神箭

自执行长二F遥十二运载火箭任务起,长二F运载火箭研制团队进入“发射 1 发、备份 1 发”及“滚动备份”的发射模式,两发火箭轮流“站岗”。“值班”火箭如接到应急救援命令,可随时实施应急救援发射,保障航天员生命安全。

在为航天员的生命安全加上“双保险”的同时,研制团队的工作量也大幅增加,对发射场操作提出了新的更高的要求。

基于“滚动备份”的发射模式,团队设计了“串行”和“并行”两种测试发射流程,并在此基础上,将两者的优点结合起来,设计了“串并行”测试发射流程。“串并行”模式可比“串行”模式节省7天时间,比“并行”模式仅多4天,不仅可以保证人力资源的高效利用,还可以兼顾整流罩线和逃逸塔线的工作,进一步提高发射场工作效率。

简化重复测试项目,调整测试顺序,并行、穿插工作……在确保发射可靠性的前提下,团队不断梳理、优化发射场流程,提升测发效率。如今长二 F 火箭“发一备一”的发射场流程已从 37 天压缩至 35 天。

流程压缩的同时,面对快节奏发射,团队加快了对火箭优化改进的步伐。刘烽介绍,在地面设备更新改造的基础上,长二F遥十六运载火箭进一步提升数字化能力,增加火箭状态监测与总体网接口,使得相关数据能够在总体网上进行实时监控,更加便捷、全面了解火箭数据。基于远程发射支持系统,本次火箭的测试数据实现了前后方的互通。在北京远程测试中心,可以依托后方强大的分析工具,以及完善的专家团队,提升数据判读的覆盖性和可靠性。

火箭和地面设备的新技术状态变化,提高了火箭的可靠性、安全性和抗风险能力,射前发射流程操作也更加自动化、更简便,减少了人为操作失误风险,但这同时也是挑战。型号队伍始终坚持质量是政治、质量是生命、质量是效益的质量意识,按照最高标准严把质量关,共策划 66 项工作项目,全面理清技术状态变化对发射场工作的影响,重点查看地面设备新测试细则落实情况,严格检查载人状态特有测试项目前后方联动对软件更改、工艺变化等进行再把关、再确认,全力确保发射任务过程完美、结果圆满。(摄影:邓烨晨)

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