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,在我國文昌航天發(fā)射場點火發(fā)射,發(fā)射取得圓滿成功。
為了滿足未來空間站運營的需求,由中國航天科技集團(tuán)有限公司所屬中國運載火箭技術(shù)研究院(以下簡稱“火箭院”)抓總研制的長征七號遙五運載火箭對發(fā)射前的流程進(jìn)行了優(yōu)化,將測發(fā)周期減少4天,由原來的31天縮減到27天。這也是長七火箭首次實現(xiàn)在一個月完成測試、發(fā)射。
“航天是個大的系統(tǒng)工程,哪怕是一個流程細(xì)節(jié)性的更改,都需要進(jìn)行全系統(tǒng)的排查分析,以求至善。因為稍有不慎,出現(xiàn)漏算,則很可能產(chǎn)生意想不到的效應(yīng)。將火箭測發(fā)周期減少4天——這是長征七號遙五火箭一項重大流程改進(jìn)任務(wù),不僅挑戰(zhàn)著長七火箭的綜合性能,也考驗發(fā)射隊員在高強度工作環(huán)境下的應(yīng)變能力,火箭的各個分系統(tǒng)必須同時開展流程優(yōu)化工作才能達(dá)到最終目標(biāo)。”火箭院長征七號運載火箭總指揮孟剛說。
地面系統(tǒng)恢復(fù)節(jié)省時間2.5天
據(jù)火箭院長征七號運載火箭副總設(shè)計師范虹介紹,地面設(shè)備恢復(fù),是火箭進(jìn)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(jìn)場的那一刻,控制系統(tǒng)地面回復(fù)團(tuán)隊就聚在一起討論本次任務(wù)的人員和工作安排,團(tuán)隊同時負(fù)責(zé)著3個型號、5種狀態(tài)的地面設(shè)備,發(fā)射任務(wù)和設(shè)計工作并行交叉,發(fā)射場的設(shè)備面臨超期,同時要滿足壓縮流程和精簡人員的要求。
“對于多型通用的地面設(shè)備來說,保質(zhì)保量的壓縮流程、精簡項目是一個統(tǒng)籌規(guī)劃的事情,要脫離本發(fā)任務(wù),與前一發(fā)、后一發(fā)聯(lián)動起來,讓流程‘活’起來,前期工作做得越充分,進(jìn)場之后測試任務(wù)就開展的越快越好。”范虹說。團(tuán)隊對地面設(shè)備恢復(fù)階段的工作進(jìn)行優(yōu)化、合并,節(jié)省測試時間約2.5天;面對地面設(shè)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(tǒng)地面設(shè)備恢復(fù)一環(huán)扣一環(huán)、快節(jié)奏地進(jìn)行著。
火箭產(chǎn)品出箱工作流程由3天壓縮至2天
據(jù)長征七號運載火箭總裝技術(shù)負(fù)責(zé)人崔蘊介紹,4月10日下午,長征七號遙五火箭開啟產(chǎn)品出箱工作。為了達(dá)到優(yōu)化流程的目標(biāo),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并行開展。“團(tuán)隊調(diào)度人員提前與各方進(jìn)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(xié)調(diào)溝通增加時間,并合理安排一線操作人員,二線人員在提前進(jìn)行崗位前操作知識培訓(xùn)的前提下,全員上崗支援,做好一線操作人員的輔助工作。”崔蘊說。
在完成長征七號運載火箭所有助推器的出箱工作后,為確保火箭芯級和整流罩在兩個廠房里同時出箱,總裝團(tuán)隊全員上陣,工藝員、調(diào)度員、檢驗員和負(fù)責(zé)質(zhì)量、信息化的人員全部達(dá)到現(xiàn)場。在產(chǎn)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(biāo)鉚足了干勁。至4月12日下午,在總裝團(tuán)隊精密策劃、精準(zhǔn)布置、全員出動,將3天工作壓縮至2天,全面完成了產(chǎn)品出箱工作。
測試流程時間誤差精確到10分鐘以內(nèi)
“在保證測發(fā)產(chǎn)品安全、可靠的前提下,縮減發(fā)射場測試有效時間,研制團(tuán)隊必須將積累多年的測發(fā)經(jīng)驗轉(zhuǎn)換為穩(wěn)妥,高效的發(fā)射流程管控能力。”火箭院長征七號運載火箭結(jié)構(gòu)系統(tǒng)指揮員周寧說,
為了能精準(zhǔn)的實現(xiàn)長征七號運載火箭火箭結(jié)構(gòu)自檢流程的冗余時間,在出發(fā)前,研制團(tuán)隊就對發(fā)射場工作細(xì)則做了多輪的更改,綜合了設(shè)計,工藝,一線工人和操作手的意見,系統(tǒng)整理,多方協(xié)同,對每個操作環(huán)節(jié)的執(zhí)行時間都進(jìn)行了梳理,將流程時間誤差精確到10分鐘以內(nèi)。
火箭產(chǎn)品出箱,面對箭體和整流罩兩線作戰(zhàn),難免有不協(xié)調(diào)事項,但周寧因?qū)夹g(shù)狀態(tài)與流程的熟稔,冷靜應(yīng)對。出現(xiàn)小插曲時,反應(yīng)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(jīng)過連續(xù)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(fā)射日流程壓縮4小時
“本次發(fā)射任務(wù)長征七號運載火箭將進(jìn)行液氧-煤油并行加注,將發(fā)射日12小時流程縮減至8小時,這是一項極具挑戰(zhàn)性的工作,研制團(tuán)隊要審視每一個系統(tǒng),確認(rèn)無數(shù)個場景,設(shè)想多方的協(xié)同,進(jìn)而完成火箭多統(tǒng)發(fā)射流程的有機融合。”火箭長征七號運載火箭主任設(shè)計師邵業(yè)濤介紹到。
早在發(fā)射隊進(jìn)入發(fā)射場的3個多月前,火箭院長七研制團(tuán)隊就開始組織各專業(yè)組人員,進(jìn)行液氧煤油并行加注流程的更改分析,確定并行流程更改的原則,從流程更改方案,再到流程更改實施方案,以及發(fā)射日預(yù)案籌備進(jìn)行了全方位的籌備策劃。
在加注并行流程方案的制定過程中,確立方案流程優(yōu)化原則不是難事,最難的是綜合各系統(tǒng)的底線能力,優(yōu)化出一個協(xié)同性最佳的并行加注流程,實現(xiàn)面面俱到。為了達(dá)成這個目標(biāo),指控大廳指揮員不僅要熟悉自己的專業(yè)領(lǐng)域,發(fā)揮技術(shù)中堅作用,還要組織各系統(tǒng)主管設(shè)計人員深入研討各系統(tǒng)流程特點,細(xì)化系統(tǒng)間的協(xié)作關(guān)系。流程中的每一個環(huán)節(jié),火箭設(shè)計的所有分支專業(yè)都需要參與討論,按時序進(jìn)行狀態(tài)梳理,識別耦合項是否干擾,干擾項是否沖突,沖突項能否協(xié)同。在方案設(shè)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(fā)射任務(wù)中驗證過的發(fā)射區(qū)組織方案,全面的應(yīng)用到并行流程中,做到萬無一失。
(作者:王偉童 攝影:吳桐小雨、高文豪、屠海超)