“我國新一代中型運載火箭長征六號改首飛圓滿成功!”
“我國首個‘智慧發(fā)射場’首戰(zhàn)告捷!”
3月29日17時50分,伴隨著長征六號改任務(wù)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心圓滿完成,又一項進軍太空的中國高度被刷新。
春回大地,萬物復蘇。發(fā)射之前的太原衛(wèi)星發(fā)射中心9A工位上,50米高的長征六號改運載火箭巍然矗立。乳白色的巨型火箭、鮮艷的五星紅旗、碧藍的天空,勾勒出一幅中國航天的壯美畫卷。
長征六號改是我國首款固液捆綁式中型運載火箭,采用無毒無污染的液氧、煤油作為推進劑,填補了我國太陽同步軌道運載能力空白,突破了我國現(xiàn)有常規(guī)中型火箭最大運載能力。
此次任務(wù),是我國首個“智慧發(fā)射場”的“首戰(zhàn)”。它運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對地面各設(shè)施設(shè)備進行統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集和整合,并通過大數(shù)據(jù)技術(shù)進行梳理融合,實現(xiàn)全系統(tǒng)態(tài)勢感知、全過程智能管控以及全流程驅(qū)動保證支持,對未來中國航天簡化發(fā)射流程、提升發(fā)射效率、增強發(fā)射穩(wěn)定性及安全性具有重大意義。
我國首個“智慧發(fā)射場”首戰(zhàn)告捷
——太原衛(wèi)星發(fā)射中心執(zhí)行長征六號改任務(wù)紀實
■路 俊 劉橋明 張繼成 解放軍報記者 安普忠
長征六號改火箭點火發(fā)射。鄭 斌攝
為了“雙首次”圓滿成功,他們精心準備400多天
“各號注意,1小時30分鐘準備!”指揮大廳內(nèi),1號指揮員張鑫在向各系統(tǒng)下達倒計時指令。
此時此刻,參試人員心潮澎湃:為了護航長征六號改首次飛行任務(wù),他們已精心準備了400多天,終于迎來正式進入發(fā)射程序的時刻。
該中心領(lǐng)導介紹,這次任務(wù),是我國第一個“智慧發(fā)射場”——太原衛(wèi)星發(fā)射中心9A工位的首次使用,也是新一代中型運載火箭長征六號改的首飛任務(wù)。新工位、新型號,“雙首次”使太原衛(wèi)星發(fā)射中心科技人員面臨的挑戰(zhàn)前所未有。
“此次任務(wù)是中心近年參試系統(tǒng)最多、流程最復雜、風險壓力最大的一次,全體參試人員不僅要克服技術(shù)狀態(tài)管控難、風險隱患消除難、質(zhì)量安全保證難、物資精準保障難等多重困難,還要突破一系列關(guān)鍵技術(shù)?!?號指揮員張鑫如是說。
時針回撥到2021年7月31日,長征六號改合練產(chǎn)品進場,此時離首飛時間僅有8個月。為了加快發(fā)射準備進度,太原衛(wèi)星發(fā)射中心創(chuàng)造性采取發(fā)射場合練任務(wù)與9A工位建設(shè)同步進行的方式,邊建邊練、邊學邊干。
9A工位是我國首個“智慧發(fā)射場”,它大量運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將地面各專業(yè)設(shè)施設(shè)備進行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集和整合,從指揮流程到運行模式,從操作方式到系統(tǒng)原理,都產(chǎn)生了深刻變化。
2021年1月,9A工位塔勤分隊正式組建。這支平均年齡僅有23周歲的團隊,從分隊長到操作手,從零起步,跟學塔架構(gòu)造及平臺、吊裝、發(fā)射臺等7個專業(yè)崗位的新知識,對新工位幾百條管路、上千臺設(shè)備逐一進行檢測調(diào)試。
為了多爭取一些向設(shè)備廠家學習的機會,參試人員爭分奪秒搶抓學習時間。冬天,在零下二三十攝氏度的嚴寒條件下,不少同志在室外一干就是七八個小時。大家凍得實在挺不住了,就蹦一蹦、跑兩圈繼續(xù)干;夏天,強烈的紫外線一次次灼傷他們的皮膚,紅色安全帽曬得泛白,但沒有一人叫苦叫累。
20余項創(chuàng)新成果,為神箭一飛沖天注入強勁動力
“打開三聯(lián)平臺!”伴隨70號地勤指揮員的指令,任務(wù)進入1小時準備。操作手王濤熟練地按下按鈕,控制著三聯(lián)平臺緩緩向外張開。在與9A工位打交道的這一年,王濤幾乎每天都要上下塔架十幾趟,對各平臺狀態(tài)了如指掌。
2021年8月底,距離長征六號改合練產(chǎn)品轉(zhuǎn)運吊裝任務(wù)還有兩天時,有幾臺重要設(shè)備仍未調(diào)試完畢,尤其是三聯(lián)回轉(zhuǎn)平臺還處于無法打開狀態(tài)。為了不耽誤合練任務(wù)進度,王濤和同事們連續(xù)36小時鉚在塔上調(diào)試設(shè)備、檢查狀態(tài),終于趕在正式吊裝前順利打開了所有平臺。
任務(wù)繼續(xù)進行,發(fā)射場上空響亮的口令此起彼伏。隨著塔架各平臺全部打開完畢,長征六號改這枚“巨無霸”完整呈現(xiàn)在眾人視線里。
火箭助推器重達幾十噸,發(fā)動機需要保持在零度以上的溫度環(huán)境里。為了保溫,在助推吊裝時不能開塔,只能采取閉塔條件下的穿塔吊裝。
穿塔吊裝就是讓助推火箭從100多米的塔頂穿過整個封閉的回轉(zhuǎn)平臺,完成與主箭的結(jié)合。吊裝時,左右空隙僅有十幾厘米。如此大重量、高精度的吊裝,在國內(nèi)發(fā)射場尚屬首次,難度前所未有。
當助推器吊至近百米的塔架上方時,強烈的高空風吹得助推器來回擺動。穿塔吊裝要求助推器左右晃動不能超過4厘米,在與主箭對接時,助推器懸空停放精度更需要達到毫米級。面對挑戰(zhàn),吊裝指揮周軍通過與各操作手密切配合,確保了整個吊裝過程的“四平八穩(wěn)”。
為了避免助推器長時間懸在空中,提升對接效率,發(fā)射場革新攻關(guān)班組連夜開展技術(shù)攻關(guān)。三室技師魏曉光帶著同事設(shè)計出一款精準吊裝激光定位裝置,利用激光筆和激光水平儀實現(xiàn)了助推器高度及角度位置快速定位,降低了塔吊多余動作,有效縮短了助推器的對接時間。
在長征六號改合練任務(wù)中,太原衛(wèi)星發(fā)射中心參試人員以“找短板、解難題、謀成功”活動為抓手,深入查找各系統(tǒng)存在的問題隱患。各崗位人員集思廣益、創(chuàng)新革新,一項項小發(fā)明、小創(chuàng)造破解了崗位中的大難題,20余項創(chuàng)新成果應用于任務(wù)一線,為神箭一飛沖天注入強勁動力。
更加高效的智慧發(fā)射系統(tǒng),對指揮員能力提出更高要求
作為我國首個“智慧發(fā)射場”,9A工位改變了以往火箭臨射前需要大量工作人員在近端操作的傳統(tǒng)模式,實現(xiàn)了火箭發(fā)射前4小時內(nèi)無人值守。液氧、煤油加注開始后,全部操作均由智慧發(fā)射系統(tǒng)遠程集中控制。
對于這項技術(shù)變化,在發(fā)射場從事加注工作28年的技師吉坤深有感觸。他說,之前加注過程中,操作手要在火箭旁開展管路連接、狀態(tài)核對、軟管拆卸等工作,尤其是低溫液氧沸點達到一定溫度時,一旦噴濺到人身上,將會引起嚴重燒傷、凍傷。如今,新發(fā)射工位無人值守技術(shù)的應用,確保了加泄連接器自動對接和自動脫落。這是航天科技飛速發(fā)展的縮影。
在一排排電腦前,參試人員正聚精會神地確認設(shè)備狀態(tài)、核對技術(shù)參數(shù)。與此同時,一組組參試數(shù)據(jù)快速匯集到智慧發(fā)射系統(tǒng),供各級指揮員指揮決策。
大數(shù)據(jù)的交互、分析,大大提升了指揮系統(tǒng)的智能化程度,一組組數(shù)據(jù)將一線各系統(tǒng)的設(shè)備狀況、人員操作情況、任務(wù)實施情況實時回傳到指揮中心,為各級指揮員提供了科學及時的決策依據(jù)。
智慧發(fā)射系統(tǒng)更加高效的同時,也對指揮員能力提出了更高要求。1號指揮員張鑫介紹,以往任務(wù)中出現(xiàn)故障,很多前端崗位人員可現(xiàn)場臨時解決。如今無人值守,考驗的不僅是后端各級指揮員精準預判問題、提前處理問題能力,還對各系統(tǒng)指揮員全面把握任務(wù)進度、掌握任務(wù)流程提出了更高要求。
3月29日17時50分,伴隨著火箭點火、起飛信號發(fā)出,記者透過監(jiān)控大屏看到,箭體上二級液氧和煤油加注連接器、整流罩空調(diào)連接器的數(shù)十根軟管順勢自動脫落,長征六號改火箭正式擺脫塔架懷抱,搭載著衛(wèi)星一飛沖天。
“北海飛行正常、遙測信號正?!薄疤w行正常、遙測信號正?!薄S著各測量站陸續(xù)傳來火箭飛行正??诹睿?000多秒鐘后,衛(wèi)星順利進入預定軌道,長征六號改首飛任務(wù)取得圓滿成功。
看著火箭壯美的飛行軌跡,發(fā)射場任務(wù)指揮長李彬一顆懸著的心終于放下。他告訴記者,二級液氧、煤油連接器及整流罩空調(diào)連接器零秒脫落是這次長征六號改任務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)。在合練階段,專業(yè)崗位人員反復進行模擬脫落試驗、檢查,才有了現(xiàn)在的萬無一失。