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太原卫星发射中心执行长征六号改任务纪实

来源:解放军报
2022-04-29 08:02:45

原标题:我国首个“智慧发射场”首战告捷(主题)

——太原卫星发射中心执行长征六号改任务纪实(副题)

路俊 刘桥明 张继成 解放军报记者 安普忠

“我国新一代中型运载火箭长征六号改首飞圆满成功!”

“我国首个‘智慧发射场’首战告捷!”

3月29日17时50分,伴随着长征六号改任务在太原卫星发射中心圆满完成,又一项进军太空的中国高度被刷新。

春回大地,万物复苏。发射之前的太原卫星发射中心9A工位上,50米高的长征六号改运载火箭巍然矗立。乳白色的巨型火箭、鲜艳的五星红旗、碧蓝的天空,勾勒出一幅中国航天的壮美画卷。

长征六号改是我国首款固液捆绑式中型运载火箭,采用无毒无污染的液氧、煤油作为推进剂,填补了我国太阳同步轨道运载能力空白,突破了我国现有常规中型火箭最大运载能力。

此次任务,是我国首个“智慧发射场”的“首战”。它运用物联网技术,对地面各设施设备进行统一数据采集和整合,并通过大数据技术进行梳理融合,实现全系统态势感知、全过程智能管控以及全流程驱动保证支持,对未来中国航天简化发射流程、提升发射效率、增强发射稳定性及安全性具有重大意义。

为了“双首次”圆满成功,他们精心准备400多天

“各号注意,1小时30分钟准备!”指挥大厅内,1号指挥员张鑫在向各系统下达倒计时指令。

此时此刻,参试人员心潮澎湃:为了护航长征六号改首次飞行任务,他们已精心准备了400多天,终于迎来正式进入发射程序的时刻。

该中心领导介绍,这次任务,是我国第一个“智慧发射场”——太原卫星发射中心9A工位的首次使用,也是新一代中型运载火箭长征六号改的首飞任务。新工位、新型号,“双首次”使太原卫星发射中心科技人员面临的挑战前所未有。

“此次任务是中心近年参试系统最多、流程最复杂、风险压力最大的一次,全体参试人员不仅要克服技术状态管控难、风险隐患消除难、质量安全保证难、物资精准保障难等多重困难,还要突破一系列关键技术。”1号指挥员张鑫如是说。

时针回拨到2021年7月31日,长征六号改合练产品进场,此时离首飞时间仅有8个月。为了加快发射准备进度,太原卫星发射中心创造性采取发射场合练任务与9A工位建设同步进行的方式,边建边练、边学边干。

9A工位是我国首个“智慧发射场”,它大量运用物联网技术,将地面各专业设施设备进行统一的数据采集和整合,从指挥流程到运行模式,从操作方式到系统原理,都产生了深刻变化。

2021年1月,9A工位塔勤分队正式组建。这支平均年龄仅有23周岁的团队,从分队长到操作手,从零起步,跟学塔架构造及平台、吊装、发射台等7个专业岗位的新知识,对新工位几百条管路、上千台设备逐一进行检测调试。

为了多争取一些向设备厂家学习的机会,参试人员争分夺秒抢抓学习时间。冬天,在零下二三十摄氏度的严寒条件下,不少同志在室外一干就是七八个小时。大家冻得实在挺不住了,就蹦一蹦、跑两圈继续干;夏天,强烈的紫外线一次次灼伤他们的皮肤,红色安全帽晒得泛白,但没有一人叫苦叫累。

20余项创新成果,为神箭一飞冲天注入强劲动力

“打开三联平台!”伴随70号地勤指挥员的指令,任务进入1小时准备。操作手王涛熟练地按下按钮,控制着三联平台缓缓向外张开。在与9A工位打交道的这一年,王涛几乎每天都要上下塔架十几趟,对各平台状态了如指掌。

2021年8月底,距离长征六号改合练产品转运吊装任务还有两天时,有几台重要设备仍未调试完毕,尤其是三联回转平台还处于无法打开状态。为了不耽误合练任务进度,王涛和同事们连续36小时铆在塔上调试设备、检查状态,终于赶在正式吊装前顺利打开了所有平台。

任务继续进行,发射场上空响亮的口令此起彼伏。随着塔架各平台全部打开完毕,长征六号改这枚“巨无霸”完整呈现在众人视线里。

火箭助推器重达几十吨,发动机需要保持在零度以上的温度环境里。为了保温,在助推吊装时不能开塔,只能采取闭塔条件下的穿塔吊装。

穿塔吊装就是让助推火箭从100多米的塔顶穿过整个封闭的回转平台,完成与主箭的结合。吊装时,左右空隙仅有十几厘米。如此大重量、高精度的吊装,在国内发射场尚属首次,难度前所未有。

当助推器吊至近百米的塔架上方时,强烈的高空风吹得助推器来回摆动。穿塔吊装要求助推器左右晃动不能超过4厘米,在与主箭对接时,助推器悬空停放精度更需要达到毫米级。面对挑战,吊装指挥周军通过与各操作手密切配合,确保了整个吊装过程的“四平八稳”。

为了避免助推器长时间悬在空中,提升对接效率,发射场革新攻关班组连夜开展技术攻关。三室技师魏晓光带着同事设计出一款精准吊装激光定位装置,利用激光笔和激光水平仪实现了助推器高度及角度位置快速定位,降低了塔吊多余动作,有效缩短了助推器的对接时间。

在长征六号改合练任务中,太原卫星发射中心参试人员以“找短板、解难题、谋成功”活动为抓手,深入查找各系统存在的问题隐患。各岗位人员集思广益、创新革新,一项项小发明、小创造破解了岗位中的大难题,20余项创新成果应用于任务一线,为神箭一飞冲天注入强劲动力。

更加高效的智慧发射系统,对指挥员能力提出更高要求

作为我国首个“智慧发射场”,9A工位改变了以往火箭临射前需要大量工作人员在近端操作的传统模式,实现了火箭发射前4小时内无人值守。液氧、煤油加注开始后,全部操作均由智慧发射系统远程集中控制。

对于这项技术变化,在发射场从事加注工作28年的技师吉坤深有感触。他说,之前加注过程中,操作手要在火箭旁开展管路连接、状态核对、软管拆卸等工作,尤其是低温液氧沸点达到一定温度时,一旦喷溅到人身上,将会引起严重烧伤、冻伤。如今,新发射工位无人值守技术的应用,确保了加泄连接器自动对接和自动脱落。这是航天科技飞速发展的缩影。

在一排排电脑前,参试人员正聚精会神地确认设备状态、核对技术参数。与此同时,一组组参试数据快速汇集到智慧发射系统,供各级指挥员指挥决策。

大数据的交互、分析,大大提升了指挥系统的智能化程度,一组组数据将一线各系统的设备状况、人员操作情况、任务实施情况实时回传到指挥中心,为各级指挥员提供了科学及时的决策依据。

智慧发射系统更加高效的同时,也对指挥员能力提出了更高要求。1号指挥员张鑫介绍,以往任务中出现故障,很多前端岗位人员可现场临时解决。如今无人值守,考验的不仅是后端各级指挥员精准预判问题、提前处理问题能力,还对各系统指挥员全面把握任务进度、掌握任务流程提出了更高要求。

3月29日17时50分,伴随着火箭点火、起飞信号发出,记者透过监控大屏看到,箭体上二级液氧和煤油加注连接器、整流罩空调连接器的数十根软管顺势自动脱落,长征六号改火箭正式摆脱塔架怀抱,搭载着卫星一飞冲天。

“北海飞行正常、遥测信号正常”“太原飞行正常、遥测信号正常”……随着各测量站陆续传来火箭飞行正常口令,1000多秒钟后,卫星顺利进入预定轨道,长征六号改首飞任务取得圆满成功。

看着火箭壮美的飞行轨迹,发射场任务指挥长李彬一颗悬着的心终于放下。他告诉记者,二级液氧、煤油连接器及整流罩空调连接器零秒脱落是这次长征六号改任务的关键技术。在合练阶段,专业岗位人员反复进行模拟脱落试验、检查,才有了现在的万无一失。

责任编辑:王天玥

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