5月10日凌晨1時56分，搭載天舟四號貨運(yùn)飛船的長征七號遙五運(yùn)載火箭在文昌航天發(fā)射場點(diǎn)火升空，約10分鐘后，飛船與火箭成功分離，進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射取得圓滿成功。
我國空間站今年轉(zhuǎn)入建造階段，本次發(fā)射是空間站建造階段的首飛任務(wù)，承擔(dān)著“打頭陣”的重任，為今年載人航天工程六次發(fā)射任務(wù)開了一個好頭。
澎湃新聞(.thepaper)從長征七號火箭抓總研制單位——中國航天科技集團(tuán)有限公司所屬中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院獲悉，為了滿足未來空間站運(yùn)營的需求，該院對長征七號遙五運(yùn)載火箭射前的流程進(jìn)行了優(yōu)化，將測發(fā)周期減少4天，由原來的31天縮減到27天。這也是長七火箭首次實(shí)現(xiàn)在一個月完成測試、發(fā)射。
連戰(zhàn)連捷，可靠性達(dá)到國際先進(jìn)水平
長征七號運(yùn)載火箭(以下簡稱“長七火箭”)是我國新一代中型運(yùn)載火箭，起飛重量597噸，運(yùn)載能力近地軌道13.5噸，自首飛以來共執(zhí)行四次天舟系列貨運(yùn)飛船發(fā)射任務(wù)，向空間站及空間實(shí)驗(yàn)室運(yùn)送貨物和推進(jìn)劑等物資，因此被譽(yù)為“太空快遞小哥”。
據(jù)火箭院長七火箭總體主任設(shè)計(jì)師邵業(yè)濤介紹，本次是長七火箭與天舟系列貨運(yùn)飛船第四次攜手奔赴太空，“快遞小哥”與它的“乘客”已十分“默契”，火箭總體技術(shù)狀態(tài)也逐漸趨于穩(wěn)定，飛行可靠性評估值達(dá)0.9838，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。
根據(jù)任務(wù)計(jì)劃安排，2022年空間站建造階段將實(shí)施6次飛行任務(wù)，完成我國空間站在軌建造，其中包括兩次“天舟”貨運(yùn)飛船發(fā)射任務(wù)，天舟四號發(fā)射成功后，下月將發(fā)射神舟十四號載人飛船，3名航天員進(jìn)駐核心艙并在軌駐留6個月；之后計(jì)劃在7月和10月份分別發(fā)射空間站問天實(shí)驗(yàn)艙和夢天實(shí)驗(yàn)艙，與核心艙形成三艙“T”字基本構(gòu)型，完成中國空間站在軌建造；隨后還將發(fā)射天舟五號貨運(yùn)飛船和神舟十五號載人飛船，神舟十五號飛行乘組由3名航天員組成，與神舟十四號航天員在軌輪換后，在軌駐留6個月。
不斷優(yōu)化，發(fā)射周期首次縮減至一月內(nèi)
“航天是個大的系統(tǒng)工程，哪怕是一個流程細(xì)節(jié)性的更改，都需要進(jìn)行全系統(tǒng)的排查分析，以求至善。因?yàn)樯杂胁簧鳎霈F(xiàn)漏算，則很可能產(chǎn)生意想不到的效應(yīng)。將火箭測發(fā)周期減少4天——這是長征七號遙五火箭一項(xiàng)重大流程改進(jìn)任務(wù)，不僅挑戰(zhàn)著長七火箭的綜合性能，也考驗(yàn)發(fā)射隊(duì)員在高強(qiáng)度工作環(huán)境下的應(yīng)變能力，火箭的各個分系統(tǒng)必須同時開展流程優(yōu)化工作才能達(dá)到最終目標(biāo)。”長七火箭總指揮孟剛指出。
據(jù)長七火箭副總設(shè)計(jì)師范虹介紹，地面設(shè)備恢復(fù)，是火箭進(jìn)場的第一項(xiàng)工作，也是正常開展火箭測試的先決條件。長征七號遙五通知進(jìn)場的那一刻，控制系統(tǒng)地面回復(fù)團(tuán)隊(duì)就聚在一起討論本次任務(wù)的人員和工作安排，團(tuán)隊(duì)同時負(fù)責(zé)著3個型號、5種狀態(tài)的地面設(shè)備，發(fā)射任務(wù)和設(shè)計(jì)工作并行交叉，發(fā)射場的設(shè)備面臨超期，同時要滿足壓縮流程和精簡人員的要求。
“對于多型通用的地面設(shè)備來說，保質(zhì)保量的壓縮流程、精簡項(xiàng)目是一個統(tǒng)籌規(guī)劃的事情，要脫離本發(fā)任務(wù)，與前一發(fā)、后一發(fā)聯(lián)動起來，讓流程‘活’起來，前期工作做得越充分，進(jìn)場之后測試任務(wù)就開展的越快越好。”范虹說。團(tuán)隊(duì)對地面設(shè)備恢復(fù)階段的工作進(jìn)行優(yōu)化、合并，節(jié)省測試時間約2.5天；面對地面設(shè)備超期的問題，提前部署，梳理備件，開展單機(jī)自檢等工作……正是這些有效的措施，讓長征七號遙五火箭控制系統(tǒng)地面設(shè)備恢復(fù)一環(huán)扣一環(huán)、快節(jié)奏地進(jìn)行著。
為了進(jìn)一步壓縮時間，長七火箭團(tuán)隊(duì)還將火箭產(chǎn)品出箱工作流程由3天壓縮至2天。
據(jù)長七火箭總裝技術(shù)負(fù)責(zé)人崔蘊(yùn)介紹，4月10日下午，長征七號遙五火箭開啟產(chǎn)品出箱工作。為了達(dá)到優(yōu)化流程的目標(biāo)，助推器自檢、火箭芯級出箱工作以及整流罩出箱工作，首次在不同工作廠房并行開展。“團(tuán)隊(duì)調(diào)度人員提前與各方進(jìn)行了充分的溝通，在出箱前形成了共識，避免了出箱過程中因協(xié)調(diào)溝通增加時間，并合理安排一線操作人員，二線人員在提前進(jìn)行崗位前操作知識培訓(xùn)的前提下，全員上崗支援，做好一線操作人員的輔助工作。”崔蘊(yùn)說。
在完成長征七號運(yùn)載火箭所有助推器的出箱工作后，為確保火箭芯級和整流罩在兩個廠房里同時出箱，總裝團(tuán)隊(duì)全員上陣，工藝員、調(diào)度員、檢驗(yàn)員和負(fù)責(zé)質(zhì)量、信息化的人員全部達(dá)到現(xiàn)場，所有人都為了同一個目標(biāo)鉚足了干勁。至4月12日下午，在總裝團(tuán)隊(duì)精密策劃、精準(zhǔn)布置、全員出動，將3天工作壓縮至2天，全面完成了產(chǎn)品出箱工作。
為了能精準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)長征七號運(yùn)載火箭火箭結(jié)構(gòu)自檢流程的冗余時間，在出發(fā)前，研制團(tuán)隊(duì)就對發(fā)射場工作細(xì)則做了多輪的更改，綜合了設(shè)計(jì)，工藝，一線工人和操作手的意見，系統(tǒng)整理，多方協(xié)同，對每個操作環(huán)節(jié)的執(zhí)行時間都進(jìn)行了梳理，將流程時間誤差精確到10分鐘以內(nèi)。經(jīng)過連續(xù)5天的高強(qiáng)度工作，遙五火箭比以往提前一天完成垂直總裝，流程如期壓縮一天。
在壓縮發(fā)射時間方面，團(tuán)隊(duì)還將目光轉(zhuǎn)向發(fā)射日，經(jīng)過努力還將發(fā)射日流程壓縮了4小時。
“本次發(fā)射任務(wù)長七火箭將進(jìn)行液氧-煤油并行加注，將發(fā)射日12小時流程縮減至8小時，這是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的工作，研制團(tuán)隊(duì)要審視每一個系統(tǒng)，確認(rèn)無數(shù)個場景，設(shè)想多方的協(xié)同，進(jìn)而完成火箭多統(tǒng)發(fā)射流程的有機(jī)融合。”長七火箭主任設(shè)計(jì)師邵業(yè)濤表示。
早在發(fā)射隊(duì)進(jìn)入發(fā)射場的3個多月前，火箭院長七研制團(tuán)隊(duì)就開始組織各專業(yè)組人員，進(jìn)行液氧煤油并行加注流程的更改分析，確定并行流程更改的原則，從流程更改方案，再到流程更改實(shí)施方案，以及發(fā)射日預(yù)案籌備進(jìn)行了全方位的籌備策劃。
澎湃新聞記者 謝瑞強(qiáng)