“我國(guó)新一代中型運(yùn)載火箭長(zhǎng)征六號(hào)改首飛圓滿成功!”
“我國(guó)首個(gè)‘智慧發(fā)射場(chǎng)’首戰(zhàn)告捷!”
3月29日17時(shí)50分,伴隨著長(zhǎng)征六號(hào)改任務(wù)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心圓滿完成,又一項(xiàng)進(jìn)軍太空的中國(guó)高度被刷新。
春回大地,萬(wàn)物復(fù)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(zhǎng)征六號(hào)改運(yùn)載火箭巍然矗立。乳白色的巨型火箭、鮮艷的五星紅旗、碧藍(lán)的天空,勾勒出一幅中國(guó)航天的壯美畫(huà)卷。
長(zhǎng)征六號(hào)改是我國(guó)首款固液捆綁式中型運(yùn)載火箭,采用無(wú)毒無(wú)污染的液氧、煤油作為推進(jìn)劑,填補(bǔ)了我國(guó)太陽(yáng)同步軌道運(yùn)載能力空白,突破了我國(guó)現(xiàn)有常規(guī)中型火箭最大運(yùn)載能力。
此次任務(wù),是我國(guó)首個(gè)“智慧發(fā)射場(chǎng)”的“首戰(zhàn)”。它運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對(duì)地面各設(shè)施設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集和整合,并通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行梳理融合,實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)態(tài)勢(shì)感知、全過(guò)程智能管控以及全流程驅(qū)動(dòng)保證支持,對(duì)未來(lái)中國(guó)航天簡(jiǎn)化發(fā)射流程、提升發(fā)射效率、增強(qiáng)發(fā)射穩(wěn)定性及安全性具有重大意義。
我國(guó)首個(gè)“智慧發(fā)射場(chǎng)”首戰(zhàn)告捷
——太原衛(wèi)星發(fā)射中心執(zhí)行長(zhǎng)征六號(hào)改任務(wù)紀(jì)實(shí)
■路 俊 劉橋明 張繼成 解放軍報(bào)記者 安普忠
長(zhǎng)征六號(hào)改火箭點(diǎn)火發(fā)射。鄭 斌攝
為了“雙首次”圓滿成功,他們精心準(zhǔn)備400多天
“各號(hào)注意,1小時(shí)30分鐘準(zhǔn)備!”指揮大廳內(nèi),1號(hào)指揮員張?chǎng)卧谙蚋飨到y(tǒng)下達(dá)倒計(jì)時(shí)指令。
此時(shí)此刻,參試人員心潮澎湃:為了護(hù)航長(zhǎng)征六號(hào)改首次飛行任務(wù),他們已精心準(zhǔn)備了400多天,終于迎來(lái)正式進(jìn)入發(fā)射程序的時(shí)刻。
該中心領(lǐng)導(dǎo)介紹,這次任務(wù),是我國(guó)第一個(gè)“智慧發(fā)射場(chǎng)”——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(yùn)載火箭長(zhǎng)征六號(hào)改的首飛任務(wù)。新工位、新型號(hào),“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(fù)雜、風(fēng)險(xiǎn)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(fēng)險(xiǎn)隱患消除難、質(zhì)量安全保證難、物資精準(zhǔn)保障難等多重困難,還要突破一系列關(guān)鍵技術(shù)?!?號(hào)指揮員張?chǎng)稳缡钦f(shuō)。
時(shí)針回?fù)艿?021年7月31日,長(zhǎng)征六號(hào)改合練產(chǎn)品進(jìn)場(chǎng),此時(shí)離首飛時(shí)間僅有8個(gè)月。為了加快發(fā)射準(zhǔn)備進(jìn)度,太原衛(wèi)星發(fā)射中心創(chuàng)造性采取發(fā)射場(chǎng)合練任務(wù)與9A工位建設(shè)同步進(jìn)行的方式,邊建邊練、邊學(xué)邊干。
9A工位是我國(guó)首個(gè)“智慧發(fā)射場(chǎng)”,它大量運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將地面各專業(yè)設(shè)施設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集和整合,從指揮流程到運(yùn)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(duì)正式組建。這支平均年齡僅有23周歲的團(tuán)隊(duì),從分隊(duì)長(zhǎng)到操作手,從零起步,跟學(xué)塔架構(gòu)造及平臺(tái)、吊裝、發(fā)射臺(tái)等7個(gè)專業(yè)崗位的新知識(shí),對(duì)新工位幾百條管路、上千臺(tái)設(shè)備逐一進(jìn)行檢測(cè)調(diào)試。
為了多爭(zhēng)取一些向設(shè)備廠家學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),參試人員爭(zhēng)分奪秒搶抓學(xué)習(xí)時(shí)間。冬天,在零下二三十?dāng)z氏度的嚴(yán)寒條件下,不少同志在室外一干就是七八個(gè)小時(shí)。大家凍得實(shí)在挺不住了,就蹦一蹦、跑兩圈繼續(xù)干;夏天,強(qiáng)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(méi)有一人叫苦叫累。
20余項(xiàng)創(chuàng)新成果,為神箭一飛沖天注入強(qiáng)勁動(dòng)力
“打開(kāi)三聯(lián)平臺(tái)!”伴隨70號(hào)地勤指揮員的指令,任務(wù)進(jìn)入1小時(shí)準(zhǔn)備。操作手王濤熟練地按下按鈕,控制著三聯(lián)平臺(tái)緩緩向外張開(kāi)。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(duì)各平臺(tái)狀態(tài)了如指掌。
2021年8月底,距離長(zhǎng)征六號(hào)改合練產(chǎn)品轉(zhuǎn)運(yùn)吊裝任務(wù)還有兩天時(shí),有幾臺(tái)重要設(shè)備仍未調(diào)試完畢,尤其是三聯(lián)回轉(zhuǎn)平臺(tái)還處于無(wú)法打開(kāi)狀態(tài)。為了不耽誤合練任務(wù)進(jìn)度,王濤和同事們連續(xù)36小時(shí)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(kāi)了所有平臺(tái)。
任務(wù)繼續(xù)進(jìn)行,發(fā)射場(chǎng)上空響亮的口令此起彼伏。隨著塔架各平臺(tái)全部打開(kāi)完畢,長(zhǎng)征六號(hào)改這枚“巨無(wú)霸”完整呈現(xiàn)在眾人視線里。
火箭助推器重達(dá)幾十噸,發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)不能開(kāi)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(guò)整個(gè)封閉的回轉(zhuǎn)平臺(tái),完成與主箭的結(jié)合。吊裝時(shí),左右空隙僅有十幾厘米。如此大重量、高精度的吊裝,在國(guó)內(nèi)發(fā)射場(chǎng)尚屬首次,難度前所未有。
當(dāng)助推器吊至近百米的塔架上方時(shí),強(qiáng)烈的高空風(fēng)吹得助推器來(lái)回?cái)[動(dòng)。穿塔吊裝要求助推器左右晃動(dòng)不能超過(guò)4厘米,在與主箭對(duì)接時(shí),助推器懸空停放精度更需要達(dá)到毫米級(jí)。面對(duì)挑戰(zhàn),吊裝指揮周軍通過(guò)與各操作手密切配合,確保了整個(gè)吊裝過(guò)程的“四平八穩(wěn)”。
為了避免助推器長(zhǎng)時(shí)間懸在空中,提升對(duì)接效率,發(fā)射場(chǎng)革新攻關(guān)班組連夜開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)。三室技師魏曉光帶著同事設(shè)計(jì)出一款精準(zhǔn)吊裝激光定位裝置,利用激光筆和激光水平儀實(shí)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(dòng)作,有效縮短了助推器的對(duì)接時(shí)間。
在長(zhǎng)征六號(hào)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(dòng)為抓手,深入查找各系統(tǒng)存在的問(wèn)題隱患。各崗位人員集思廣益、創(chuàng)新革新,一項(xiàng)項(xiàng)小發(fā)明、小創(chuàng)造破解了崗位中的大難題,20余項(xiàng)創(chuàng)新成果應(yīng)用于任務(wù)一線,為神箭一飛沖天注入強(qiáng)勁動(dòng)力。
更加高效的智慧發(fā)射系統(tǒng),對(duì)指揮員能力提出更高要求
作為我國(guó)首個(gè)“智慧發(fā)射場(chǎng)”,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(shí)現(xiàn)了火箭發(fā)射前4小時(shí)內(nèi)無(wú)人值守。液氧、煤油加注開(kāi)始后,全部操作均由智慧發(fā)射系統(tǒng)遠(yuǎn)程集中控制。
對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)變化,在發(fā)射場(chǎng)從事加注工作28年的技師吉坤深有感觸。他說(shuō),之前加注過(guò)程中,操作手要在火箭旁開(kāi)展管路連接、狀態(tài)核對(duì)、軟管拆卸等工作,尤其是低溫液氧沸點(diǎn)達(dá)到一定溫度時(shí),一旦噴濺到人身上,將會(huì)引起嚴(yán)重?zé)齻?、凍傷。如今,新發(fā)射工位無(wú)人值守技術(shù)的應(yīng)用,確保了加泄連接器自動(dòng)對(duì)接和自動(dòng)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(huì)神地確認(rèn)設(shè)備狀態(tài)、核對(duì)技術(shù)參數(shù)。與此同時(shí),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(jí)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(shí)施情況實(shí)時(shí)回傳到指揮中心,為各級(jí)指揮員提供了科學(xué)及時(shí)的決策依據(jù)。
智慧發(fā)射系統(tǒng)更加高效的同時(shí),也對(duì)指揮員能力提出了更高要求。1號(hào)指揮員張?chǎng)谓榻B,以往任務(wù)中出現(xiàn)故障,很多前端崗位人員可現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)解決。如今無(wú)人值守,考驗(yàn)的不僅是后端各級(jí)指揮員精準(zhǔn)預(yù)判問(wèn)題、提前處理問(wèn)題能力,還對(duì)各系統(tǒng)指揮員全面把握任務(wù)進(jìn)度、掌握任務(wù)流程提出了更高要求。
3月29日17時(shí)50分,伴隨著火箭點(diǎn)火、起飛信號(hào)發(fā)出,記者透過(guò)監(jiān)控大屏看到,箭體上二級(jí)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(shì)自動(dòng)脫落,長(zhǎng)征六號(hào)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(cè)信號(hào)正?!薄疤w行正常、遙測(cè)信號(hào)正?!薄S著各測(cè)量站陸續(xù)傳來(lái)火箭飛行正??诹?,1000多秒鐘后,衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道,長(zhǎng)征六號(hào)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(chǎng)任務(wù)指揮長(zhǎng)李彬一顆懸著的心終于放下。他告訴記者,二級(jí)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(zhǎng)征六號(hào)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(fù)進(jìn)行模擬脫落試驗(yàn)、檢查,才有了現(xiàn)在的萬(wàn)無(wú)一失。