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航天科技集团长征四号系列运载火箭更快、更新、更优的革新之路
来源:中国航天报     日期:2023年09月15日    字体:【】【】【

一枚火箭从点火升空到完成“送客”的使命,通常大概需要10多分钟,但成熟历练之路却往往长达几十个春秋。

9月7日凌晨,由中国航天科技集团有限公司八院抓总研制的长征四号丙运载火箭从酒泉卫星发射中心顺利起飞,熟练地载着“乘客”划破天际,不断向上。

刷新测发时间纪录

为什么火箭发射流程可以越来越快?

“这次完成发射场所有测发工作只用了15天,创造了长四系列火箭最快的纪录。”从40多天、30多天到17天,再到此次创纪录的15天,长四系列火箭一直不断刷新着测发流程速度。

为了避开大风,确保火箭安全转场,试验队将原本需要7天的箭体恢复、火工品安装、伺服机构单元测试等工作内容压缩到4天。虽然工作完成很顺利,但试验队员还是用“时时放心不下”的态度,利用休息时间反复进行火箭防热防雨措施的检查。

在任务量快速增长和高密度发射的背景下,长四系列火箭不断自我革新,实现单机产品“去型号化”“去任务化”,火箭自第三级以下均已实现通用。长四丙火箭控制系统副主任设计师洪亮介绍:“如今,火箭的控制系统不再需要根据每一发状态做综合试验,大幅缩减了综合试验时长。”

究其原因,是数字化管理措施和自动化工具的融入,帮助长四系列火箭不断实现工作效率和质量管理的提升。

“随着全流程自控设计平台软件的引入,原本需要4个人用两周时间完成的姿态控制系统参数设计工作,如今只需要1个人用大概一周的时间就可以完成。”洪亮说。

长四丙火箭总体副主任设计师张佰正介绍,以前都是人工判读试验数据、填写表格,现在试验队采用型号试验数字化管理系统,实现判读报告一键生成、数据实时传输,在提高时效性的同时,数据也有据可循,既节约了人力成本,又实现了测试流程优化。

对于张佰正来说,每一发任务进发射场前,他和同事都要针对本发任务状态重新梳理确认流程。“在没有这个系统之前,我们需要一周来完成这项工作,现在在系统里做一些增减工作,基本只要半天就可以完成。”

一切都在变化

长四系列火箭的改进和革新从未止步。

“越来越多的测发工作正在被转移到火箭进场之前。这样不仅可以减轻发射场工作量,还可以减少发生差错的可能性,做到‘不带问题进场’。”长四丙火箭副主任工艺师李一介绍,以箭上电池产品为例,如今升级为锂电池后,火箭系统实现更新的同时,进场时间得到压缩,运输形式也更加便利。

“随着各个系统的更新迭代,火箭的可靠性和工艺性都在不断提升。”李一补充道。

“一发火箭要连接几百个插头,一年十几发任务就要连接几千个插头,我们要确保在这样重复的工作中,不出现任何细微差错。”李一始终认为,他从事的总装工作虽然每一件事情很“小”,却是可能影响火箭发射成败的关键环节,他会将每一个变动严谨细致地从纸面落实到实践。

“从‘大平台’到‘小平台’,从捷联惯组到单十表,长四系列火箭的控制系统也在代代升级。”洪亮介绍,如今的单十表控制系统,无论是控制精度、可靠性还是成本控制都有大幅提升,助推着“金牌火箭”不断向上。

从新技术攻关到关键产品统型,长四系列火箭在创新之路上从未停歇。

越走越久的功勋之路

一枚火箭如何走出一条功勋之路?

首次多星串联发射、首次实现栅格舵复用飞行、首次完成末子级留轨应用平台飞行验证……首飞至今35年,长四系列火箭创造了我国火箭史上的诸多“首个”“首次”,成为支撑高分专项等国家重大工程建设,支撑我国气象强国、海洋强国、“高分专项”、“双碳”发展建设以及“双碳”战略等重大工程任务实现的实施的功勋火箭,推动我国在浩瀚宇宙探索中开疆拓土。

“刚加入长四系列火箭时感觉100次还很遥远,原来这么快就到了。”在张佰正加入长四系列火箭队伍的2011年,长四系列火箭年均发射次数还是3次,到实现100次发射的2023年,长四系列火箭年均发射次数已经达到10次,成为我国主力运载火箭之一。

从仅发射极轨气象卫星到可发射对地观测、科学试验等多类型卫星,从一箭一星到一箭多星,从单一太阳同步轨道到多轨道类型均适应,作为长征火箭家族第二型发射次数突破100次的运载火箭,长四系列火箭仍在持续探索着更多可能性,不断寻求着适应新形势新任务的可靠途径。

“在这次任务中,长四系列火箭继续对增压系统进行气路布局集成化设计,以此减少渗漏风险,提升火箭可靠性,类似这样的改进从未中断。”张佰正补充道。

对于长四系列火箭来说,每一次穿越云霄,都是肩负着使命出征星辰大海,“不断向上”的光就是它留给地球的光辉印迹。(顾航瑜)

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