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“强者”追梦拓天疆

发表时间:2021-05-03 07:01:00  来源:野望文存  浏览:次   【】【】【



伴随着发动机巨大的轰鸣声和耀目的蓝色火焰,长征五号B遥二运载火箭(以下简称“长五B火箭”)带着中华民族千百年来探索浩瀚宇宙的梦想,成功将空间站天和核心舱送入预定轨道,拉开了中国人开拓天疆的大幕。

长五B火箭发射空间站天和核心舱是我国空间站在轨建造任务的首战,也是直接关系到我国载人空间站建设成败的关键一战。重任在肩,面对这次只能成功,不许失败的任务,长五B火箭团队用过硬的实力展示出“强者”风范。




“任务需要我,我就上”

随着长五B遥二火箭的成功发射,海南文昌航天发射场指挥大厅一片欢腾,大家欢呼、拥抱,沉浸在喜悦的气氛中。此刻,有一个人心里却多了一丝不舍,总体设计部设计师黄虹在这次发射后就要正式退休了。陪伴长征五号系列运载火箭(以下简称“长五系列火箭”)走过近12年,她看着长五系列火箭从方案阶段渐渐成型,担起一次比一次重要的发射任务,对这个队伍有太多的不舍。

其实,在执行长五遥四发射任务期间,黄虹就已经到了退休的年龄,但是队伍需要她,她又留了下来,和大家一起执行了长五遥五、长五B遥二的发射任务。

黄虹从没把自己当成是一个退休返聘的“老同志”,反而特别荣幸自己还能为队伍做事。她所在的团队负责设计的箭体结构串联起所有箭上系统,别的系统测试,他们要配合,别的系统休息了,他们却还在加班检查箭体的连接部分,黄虹和她的同事们在发射场的工作格外忙碌。就连接受采访,黄虹也是在周末去技术阵地的路上边走边聊的。

“任务需要我,我就上,大家都是这样的,整个队伍拧成一股绳才能拉动长五B火箭这个‘大家伙’一飞冲天。”黄虹说,“我永远是团队的一员,组织有需要,我这个‘老兵’随叫随到。” 

面对任务需要,不论是为航天事业奋斗了整个职业生涯的“老兵”,还是进入航天系统没几年的青年员工,大家都毫不退缩,勇挑重担。

因为执行长五B火箭押船任务,首都航天机械有限公司长五B火箭总装工艺主管曹京京已经连续两年没和家人一起过春节了。不论是2020年还是2021年,长五B的押船小分队都是在春节前出发,在远离亲人、漫无边际的大海上度过的春节。

在海上的日日夜夜里,远离人烟,没有娱乐设备,曹京京和押船的队员们每天都是在检查火箭状态、记录温湿度的忙碌中度过的。除了要忍受对亲人的思念,他们还要克服晕船带来的不适,按时完成检查任务。

在今年的押船任务中,运输船遇到了大风浪,浪头有足5米高,本来不晕船的曹京京也扛不住这大风浪,出现了头晕的症状。但此时曹京京和队员们无暇顾及身体不适,他们更担心的是火箭的状态,因为他们知道,风浪越大,产品系固出现问题的可能性就越大,他们强忍着船体摇晃带来的不适,坚持按时检查火箭状态,直至将火箭安全护送到发射场。

今年长五B遥二火箭成功发射,打响了中国人开拓天疆的第一炮,去年的长五B遥一火箭成功发射则是给接连经历两次失利的中国航天打了一针“强心剂”。“强者”之“强”在于担当,面对两次任务带来的巨大压力,团队成员扛得住也拿得下。


全力奔跑 困难不再难

走进发射场,在繁忙的技术阵地上,如果你仔细观察,就会发现有一群人穿得和试验队员不太一样,他们的工服是白底黑色条纹,左袖上印有“发动机总装”5个醒目的大字。这群队员是来自首都航天机械有限公司16车间的发动机总装人员,每一次换上自己的工服上岗,他们都觉得特别有“仪式感”。

从一年只能总装2台大推力氢氧发动机,到现在一年总装8台,他们早已摘掉了“短线”的帽子,在长五系列火箭高频率发射的过程中保证了后墙不倒。

16车间党支部书记吴培军说:“大功率氢氧发动机体积大、零件数量多,又在生产过程中采用了很多新材料,检漏要求也比普通的液氧煤油发动机提升了一个等级,最初的总装过程并不是一帆风顺。”

尤其是在长五遥三火箭复飞后不到一年半的时间里,长五系列运载火箭共有4次发射任务,高频率的发射让这支队伍经受着更加艰难的考验。

为了给发动机总装“提速”,16车间从总装第一台大推力氢氧发动机开始就对装配流程进行了精细梳理,并在一次次发射中不断改进,直到长五B遥二火箭发动机的总装,装配手册已经全面改进过4版,装配工序也更加细化。

16车间工艺组组长龙海波就是从氢氧发动机总装一线成长起来的,虽然现在日常工作很繁重,但他总是要到氢氧发动机总装的现场转转,他说:“其实,无论是工艺也好,调度也罢,哪怕是车间主任,我们都是为一线装配人员服务的,为了能让装配顺利,一线有任何问题,我们都是第一时间去解决的。吴书记还曾因为某工艺员只上报问题没有督促跟进问题的解决而批评过他。”

3月,检验人员在对一台氢氧发动机进行检漏的过程中,发现数值和之前比产生了变化,已经接近临界值,他第一时间上报并叫停了发动机总装。得知消息后,龙海波放下了手头的工作迅速到达现场,和装配人员在2小时内找到了原因并解决,装配工作又得以顺利进行,之后的试车也如期通过。

长五系列火箭研制团队的设计和生产能力经受住了高频率发射的考验,在这个过程中,每一个人都在全力奔跑。

面对最近一年来的高频率发射,北京航天发射技术研究所地面设备支持人员把海南文昌航天发射场变成了自己的另一个“家”。作为每次发射来得最早、走得最迟的队伍,他们要在火箭到港之前完成地面设备、吊装设备的检查,以及地面设施的展开,又要在发射完成后及时完成地面设施的恢复,常常是两发任务并行。

北京航天发射技术研究所动力及连接器测控系统主管李春林去年的出差天数达到了250多天。今年,从1月份开始,他就扎在了海南文昌航天发射场,为长五B火箭的发射做地面设备的支持工作,五一假期,尽管火箭已成功发射,但他也不能回家,还要带队赶紧完成地面设施的恢复,为接下来的发射任务做准备。

去年底,李春林的母亲因为身体原因要做手术,他趁着任务不太繁重的间隙抽空回家待了一周,为母亲安排好手术,并请了保姆照顾母亲,没等母亲恢复好,他便匆匆忙忙地赶回发射场。在得知李春林马上就要回发射场时,李春林的妻子埋怨他:“回来干嘛,打乱我们的生活。”李春林明白,这是妻子在以另一种方式表达对他的心疼。

“强者”之“强”在于高质量高效率完成任务,在不到一年半的时间里,长五系列火箭“五战五捷”是团队成员交出的完美答卷。


勇往直前 啃掉硬骨头

长五B火箭的整流罩是国内现役火箭中最大的,足有20.5米长,相当于动车一节车厢,巨大的整流罩能很好地保护核心舱,让它在飞行过程中像“坐沙发”一样舒服。

然而,体积越大就意味着整流罩在分离时的弹性变形越大,所需要的分离能源越大,一旦整流罩在分离时变形过大与核心舱发生磕碰或是有任何闪失,后果都不堪设想。

但空间站建设任务有需要,整流罩的设计就必须跟上!摆在总体设计部结构总体人面前的不只是设计过程中的种种困难,还有在地面大气环境中开展分离试验所带来的风险。

面对困难是迎头而上,辟路化解,还是绕着困难徘徊不前?“强者”之风的长五B团队无疑选择了前者。试验条件不满足,就通过仿真分析来确定设计方案是否可行。总体设计部结构组的成员对整流罩进行了精准建模,并做了大量的仿真分析,充分辨识整流罩分离过程中的变形量和分离过程中的风险。最终,不论是仿真结果,还是地面试验都证明了大型整流罩在分离过程的安全可靠。

前进征途上的困难不会只有一个。长五B火箭特有的“大推力直接入轨精度控制”,则对箭上控制系统提出新挑战。“就好比一辆正在行驶的汽车,当它速度很慢时,踩一脚刹车就能很容易停到指定位置,然而当它速度很快时,这就变的很难。”北京航天自动控制研究所长五B火箭姿控系统副主任设计师张宇说,“更何况长五B火箭采用两台大推力氢氧发动机直接送载荷入轨,没有单独的调姿和末速修正系统,如果再采用传统的姿态控制方式很难达到精度要求。”

为此,北京航天自动控制研究所姿控系统和制导系统设计团队,进行了大量细致的前期研制工作,并采用仿真手段不断对技术进行了优化,最终创新性地采用了“姿态控制增益优化”和“复合制导”两种方法,保证了长五B火箭入轨精度,两次发射任务的高精度入轨都验证了这个方法的可靠。

在长五B火箭研制过程中,团队还攻克了“大直径舱箭分离”“零窗口发射”等关键技术。“强者”之“强”在于敢于直面问题,啃掉硬骨头。长五B火箭的成功不是等来的、靠来的,是队伍中的每个成员拼来的。


握紧质量的生命线

火箭研制是一个巨系统,任何一点出现问题都有可能造成任务失败,更何况长五系列火箭是我国迄今为止最复杂的运载火箭,从设计到生产的各个环节都至关重要。质量就是生命线,“强者”的队伍并不仅是凭借一腔热血向前冲,还得有独特的管理方法“握紧”这根生命线。

在多次的发射中,长五系列火箭团队已经形成了“4M方法”、精细化流程管理体系等多种科学的管理方法。而针对这次“重中之重”的空间站天和核心舱的发射任务,长五B火箭团队在产品质量把控方面严上加严,除了常规的“7+7质量管理”、设计特性全集外,更是按照载人航天的最高标准来把控产品质量。

长五B团队对于质量把控之严,18所伺服机构设计师尹传威深有体会。在设计之初,长五B火箭伺服机构设计团队就是奔着高精度、严要求完成空间站任务去的,他们把伺服机构的可靠度指标直接提升了一个数量级,达到0.9995以上。而针对这次发射任务,他们精心梳理出了近两百项重点关注的产品设计特性,并在产品出厂前全部进行了再复核。

而针对长五B火箭与核心舱在发射场“合体”时会出现的问题,总体设计部结构系统指挥冯韶伟早早就带领团队把星箭联合操作按照“三维度、四梳理、八步骤”进行了精细化流程梳理,共梳理出5个工作阶段和详细的步骤,每个步骤的工作都有专人负责。

“奋斗是最好的注脚,实力是最硬的道理。”长五B火箭团队用不懈的奋斗、勇于担当的精神和再一次的成功证明了自己过硬的实力,开启了中华民族开拓天疆的圆梦之旅,续写着“强者”的传奇。


文稿:尚驰

图片:史啸 尚驰 桑茜 王海露 李艳明

编辑:王海露

美编:孙莹

监制:王涑

责任编辑:蔡学森