两年前,面对高密度的发射任务,中国航天科技集团有限公司以八院研制的长四乙系列运载火箭为试点,开展去任务化工作。
两年来,这项工作取得了丰硕成果。目前,长四乙运载火箭已具备总装前1个月或发射前4~5个月再明确或调整发射任务的能力。
回顾长四乙火箭去任务化的历程,火箭副总设计师古艳峰深有感触:“在探索中进步,在实践中发展,去任务化已愈来愈成为型号队伍内在的需求,产生了不竭的动力。”
确定路线图 探索研制新模式
近年来,长四乙成长为发射太阳同步轨道卫星的主力军,年发射数量一再增加,对火箭研制提出了挑战。
传统模式下,火箭定制化研制,部组件、单机、分系统、子级都与发射任务一一对应,研制生产效率低,往往还因为卫星任务的变化而陷入被动。2017年,按照集团公司和八院的部署,型号两总带队全面梳理长四乙系列火箭的构型,研究路线图,策划新的型号研制组织管理模式。
“按照卫星可用包络、单星及多星串联布局等多个维度分类,我们将长四乙统一为基本型和6种衍生构型,使得火箭大部段结构产品实现状态统一,各分系统产品技术状态基本固化。”古艳峰说。
2017年上半年,型号团队将长四乙所有产品按照通用化程度分为四类:通用产品、型号通用产品、构型产品、专用产品,形成四类产品清单。2018年,型号队伍制定了《长征四号乙系列运载火箭去任务化组织管理办法》,对研制生产管理进行优化,逐渐探索出一条适应去任务化的研制生产管理模式。
去任务化让效率全面提升
总体电气副主任设计师闫峰对去任务化带来的“红利”有着切身的体会。以前,电缆网设计需要等到全箭状态确定后,才能开展设计工作,最后图纸下厂生产,设计、研制、生产过程完全串行,成为全箭研制的短板。遇到搭载任务,状态明确较晚,还容易反复。
“开展去任务化设计后,时序配电单机通用化率达100%,再将电缆网区分为通用状态及任务专用状态,其中通用电缆进行组批投产,专用电缆待任务明确后再生产,参加出厂前集成综合试验,电缆设计和生产效率大大提升。”闫峰说。
在型号去任务化研究方案的指导下,控制系统在箭上产品统型的基础上,也策划开展了控制系统测试去任务化。
以前要收齐一发火箭的相关参数才能开展控制系统测试,由于星箭接口还会调整,经常要进行多轮控制系统测试。现在,火箭电气总体与控制系统一起将控制系统数据进行分类,形成通用数据。
“控制系统测试时,就按照最大包络的通用数据进行测试,全箭总测时再加上这一发火箭的数据专门测试。相较于以前,测试效率提升了50%以上。”总师助理张桃源说。
截至目前,长四乙火箭已实现所有一、二级产品和绝大部分三级产品在整个系列型号范围内通用。经统计,现阶段除专用产品外,通用产品、型号通用产品、构型产品占比达到97.4%。此外,外测安全系统、控制系统等的去任务化工作已经全面完成。(苑轩)