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航天科技八院812所探索卫星发射场流程优化显成效侧记
来源:中国航天报     日期:2020年06月17日    字体:【】【】【

今年,中国航天科技集团有限公司八院812所的卫星AIT(总装集成与测试)任务总量较2019年增幅达30%,火星环绕器、风云四号卫星等重大型号纷纷登场,卫星AIT的高强密度状态持续在高位运行。

发射场环节被视作卫星AIT的“最后一公里”,远离总装厂房的“客场作战”如何做到降本增效?近年来,812所持续探索卫星发射场流程优化方案,取得了显著成果。

“一箱多用”藏玄机

“通用”是第一个关键词。2019年,812所有5颗同系列卫星在太原卫星发射中心执行任务,5个型号间通用设备统筹率达到95%,带来的直接成效是单颗星生产准备时间缩短了约2.5天。

为何通用率高了,效率就上去了?812所某型号卫星用包装箱给出了通俗易懂的解释。原来,之前卫星产品用到的包装箱,只要满足单个型号需求即可,这个型号用到的包装箱,别的型号不一定能用,这不仅增加了成本,还降低了生产效率。现在,总装人员针对不同卫星的产品大小、安装接口、试验环境等,进行了通用化设计,做到了一箱多用。

除了包装箱,还有更多的工装提升了通用化率。“以前的工装研制以型号条线牵引为主,资源投入大,成本高,管理难度大,流动性差。812所以近3年研制卫星为主要对象,按平台统一研制包装箱、两轴转台、大理石平台等16 类工装设备,通用工装复用率达100%。”总装中心副主任马海龙说。

812所还针对通用关键工装制定了专门的维修、保养方案,并采用“互传互递、互为备份”的基地留存策略,按年度发射任务配置进场工装。这意味着,一套工装设备一年内可以在同一个发射中心为多颗卫星服务,人力物力成本明显降了下来。

从优化中要效益

第二个关键词是“优化”。812所围绕整星运输方式、快速检漏方法等做文章,通过优化与改进方式方法,大幅提升了卫星AIT效率。

在卫星整星运输过程中,如何减振是重点。812所负责总装的卫星有近70%采用SAST3000平台,总装人员便从该平台系列卫星入手,统筹卫星接口尺寸、外形包络、力学环境等需求,针对产品运输中最关注的减振要求开展技术攻关,力争用先进的低频被动减振控制系统来代替之前的钢丝绳减振器。

“目前已完成低频减振单元的研制,跑车(验证试验)结果显示,新式减振系统与传统的钢丝绳减振器相比,效率提升了35%。”马海龙说。同时,812所围绕整星运输过程中的关键部位,特别是光学遥感星载仪器等敏感器件,对整星减振设计、星体保护设计等进行优化,确保了整星进场运输安全可靠。

在发射场,针对整星的检漏测试通常需要花费长达3天的时间,812所的总装人员决定优化技术,缩短检漏测试时间。他们通过采取示漏氦气快速精准取样、真空质谱分析和标准气体定量比对分析等技术,设计开发了毛细管取样装置,将发射场整星检漏测试的时间由3天缩短到1天,检测精度也提高了1个数量级。

据812所总装中心主任介绍,目前,这个24小时快速检漏方法——“卫星整星推进系统检漏方法”已经成为八院标准,并在多个卫星平台上得以推广应用。

降本增效靠创新

“创新”是第三个关键词。发射场远离卫星总装的大本营,AIT 条件相对较差,要想高质量走完这“最后一公里”,除了严慎细实,还要创新方法和手段。

为了将AIT数据管理延伸至发射场,812所创新开发了卫星发射场总装过程管控系统。以前在发射场,过程管控稍显“简陋”:纸质作业指导、离线拍照记录、靠人工进行数据整理等传统方式,造成了发射场精细化管控的短板。如今,新系统具备电子化作业指导、集成化数据采集、流程化过程管控、一键式数据归集等多种功能,而且便携、易操作。

系统研制成功后,2019年该所在外场4地、8型9星中全面推广应用,结果显示,发射场影像数据采集效率提升了80%,数据包归集效率提升了50%,填平了发射场作业过程中数字化、精细化管控短板。

另一项创新是整流罩内卫星环境监测系统。卫星在发射前夕静候整流罩内,对温湿度等环境有极为严格的要求,以前都是人工进行环境检测,现在812所研制出了整流罩内卫星环境监测系统。该系统具备甲基肼浓度、氮气压力流量、温湿度等参数的实时采集与监测,远程即可完成整流罩内环境监控,还能通过短信进行预警。

投入使用后,该系统效果明显,大大解放了人力和时间成本。按照年均发射10颗卫星测算,采用新系统后,每年可解放约2880工时成本。“不仅大幅降低了人工监测风险与工作量,还提升了罩内卫星环境监测的智能化水平。”马海龙说。(赵聪 徐佳加)

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