技术|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

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 。
【技术|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】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) 来源:航天科技网站

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