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长四丙“一箭三星”背后的故事

文章来源:中国航天科技集团有限公司    发布时间:2018-04-17

1988年,长征四号甲运载火箭从太原卫星发射中心起飞,将风云一号卫星送入太阳同步轨道。从此,中国人可以靠自己的气象卫星洞悉风云。

30年后的3月31日,长征四号系列运载火箭的成员——长征四号丙又从这里出发,奔赴太阳同步轨道,排布我国首个民用高分辨率光学业务星座。

30年来,长征四号火箭家族承担了我国大部分太阳同步轨道卫星的发射任务,对这种“面朝阳光”的轨道已轻车熟路。但面对新任务,长四丙火箭团队仍保持着首飞的态度,全力以赴确保成功。

三星“叠罗汉”  太原第一回

长四丙火箭此次发射的这批高分一号卫星,直接面向国家的迫切需求,因此采用“一箭三星”的方式发射,以加快组网效率,降低发射成本。

这3颗高分一号卫星的技术状态相同。对于长四丙火箭来说,发射这种“三胞胎”卫星通常采用“叠罗汉”的方式,即三星串联。不过,这也让火箭的高度更高,飞行更为复杂。

“这次执行三星串联发射任务,采用的是长四丙火箭的最高构型,近49米。3颗卫星自上而下分别装在整流罩和两个载荷舱中。”长四丙火箭总设计师助理张桃源说:“整流罩在火箭二级工作时已分离,三级火箭姿态调整结束后,上面的卫星、载荷舱上舱、中间的卫星、载荷舱下舱、下方的卫星先后分离。”

炫目的5次分离要靠设计人员对卫星舱段的精巧设计、对飞行程序的精心编制,更要靠总装人员的精密装配。

当卫星与载荷舱依次垒起时,下方载荷舱较薄的壳体会发生形变,就像在两个垒起的纸盒中装重物一样。“因此,必须在安装过程中随时调整变形量,保证严丝合缝。”火箭发射试验队总装分队长贾洪德说:“同时,星箭各分离机构在装配时也要格外细致,确保分离成功。”

此前,长四丙火箭曾在其他发射场执行过“一箭三星串联”发射任务,但在太原卫星发射中心,这还是头一回。“这么高的星罩组合体在转场、上塔的过程中,会不会被树木、高压线、塔架等挡住去路呢?”试验队与太原卫星发射中心工作人员联合开展多次试验,清除道路上的干扰物,并为转运车增加保护装置,确保星罩组合体安全转运,与火箭“珠联璧合”。

十表光纤惯组首飞  火箭“大脑”更可靠

火箭往哪飞,要靠惯组来导航。所以说,惯组是火箭“大脑”的核心部分。张桃源介绍:“在这次发射中,长四丙火箭首次应用了新研制的全冗余可重构十表光纤惯组,代替以往的八表光纤惯组,与激光惯组搭档。”

相对于我国运载火箭普遍采用的八表光纤惯组,全冗余可重构十表光纤惯组具备一度故障诊断、隔离和重构的能力,让火箭的“大脑”更可靠。

在十表光纤惯组研制中,团队成员攻克了4项关键技术,大幅提高了光纤陀螺零偏稳定性和产品的自主可控性,降低了产品成本和测试成本。

为了确保十表光纤惯组应用顺利,研制团队设计了稳妥可靠的应用方案,并对新产品及其与火箭的配合进行了长时间的地面试验。在本次发射中,十表光纤惯组表现良好,3颗卫星精准入轨,验证了设计方案的正确性和相关试验的有效性,不仅让长四丙火箭更完美,还为其他型号应用十表光纤惯组积累了经验。

“三实三细”控质量  发射场上零问题

多年来,长四丙火箭型号队伍积累了丰富的保成功经验,形成了系列化、行之有效的规章制度。从设计、生产到测试,长四丙火箭型号队伍都严格把控质量关;在发射场工作中,他们又以“三实三细”为抓手,深入推进质量工作。据总设计师汪轶俊介绍,这里所说的“三实”即“落实责任,扎实工作,踏实双想”;“三细”是“细化管理,细致操作,细心判读”。

长四丙火箭型号队伍组建了专业技术组进行专题把关,进一步明确测试岗位要求和职责,完善、规范、更新了作业指导书,将强制检验点责任落实到人;针对火箭新状态进行充分的技术交底,对试验队新成员强化工作项目推演会要求,利用多媒体记录和现场检查等方式,对易错项目进行识别与细化控制;他们还立足实际,针对任务特点组织“双想”复查……

对于长四丙这样一个相对成熟的型号来说,最大的创新点往往体现在质量管理上。“从成功到持续成功,可以说是从99%到100%,但最后的1%,难度可能不亚于此前99%的工作。”站在火箭操作质量的终端,贾洪德对质量管理制度创新的重要作用深有体会。

譬如,型号队伍完善了作业指导书,把谁、在什么时间、出现在什么地点、做什么工作规定得特别详细,这不仅对提高操作质量大有裨益,还极大地保证了作业的准时性。“产品转场等工作都需要大型团队协作,一人没到位,工作就得停。而在这次的发射场工作中,每一项大型团队协作工作的进度都做到了分秒不差。”贾洪德说。

要做到一丝不苟,分秒不差,除了不断完善制度外,还要靠每个人的责任感,这源于大家对于事业的热忱。武小勇从事加注工作几十年,推进剂从未泄露丝毫,王建林涉猎总装工作的许多专业,两名师傅都已年过六十,仍在发射场一线,将经验和精神传授给年轻人;闫学文和密振超负责配气台操作,直到即将发射时才撤离塔架;完成这次任务后,大部分试验队员会回上海短暂修整,但蒋家骏和沈阳仍要坚守在发射场,保障另一枚火箭……

即便算上老同志,执行此次发射任务的长四丙火箭发射试验队平均年龄也只有35岁,整个型号队伍的平均年龄就更小了。在这支朝气蓬勃的队伍的共同努力下,火箭在发射场没有出现一个质量问题,圆满完成了任务,为2018年长四丙火箭的高密度发射摘得开门红。

【责任编辑:李巨尧 】

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