媒体评论

进入6月,一年即将过半,中国航天科技集团公司各型号研制步伐加紧。继上半年长征三号丙/远征一号运载火箭成功发射首颗新一代北斗导航卫星、实现全年宇航发射“开门红”后,集团公司下半年型号高密度发射的大幕即将开启。

新华社北京11月19日电 题:“十送北斗”:长三甲系列火箭2018年成功发射18颗北斗导航卫星

【据中国航天网2012年1月17日报道】

在集团公司接下来的宇航发射任务中,长征三号甲系列运载火箭可谓是极具代表性的“主力军”。走过发射次数相对较少的2013年和2014年,长三甲系列火箭随着今年北斗全球卫星导航系统的建设启动,又迎来了新一轮的高密度发射。

2018年11月19日,由中国航天科技集团有限公司一院抓总研制的长征三号乙运载火箭将北斗三号双星送入预定轨道。从今年1月12日,长三乙运载火箭搭档远征一号上面级成功发射北斗三号02组双星,到此次发射09组双星,11个月的时间里,长三甲系列火箭今年已经完成的12次发射任务中有10次都是北斗导航卫星的发射任务,共将18颗卫星送入预定轨道,顺利实现了今年北斗工程的圆满收官。

地处川西高原的“月亮城”——西昌卫星发射中心是中国宇航发射历史的见证者之一。

“我们的火箭从2015年下半年至明年春节前将执行10次左右的发射,未来3年时间里完成近30次宇航任务。”长三甲系列火箭总设计师姜杰透露。

“长三甲”系列成为我国单一型号发射次数最多的火箭

1月13日,当华夏大地的大部分地区尚处于天寒地冻之时,这个群山环抱、四季如春的城市又见证了我国第一代地球静止轨道气象卫星——风云二号F星的成功发射,亲眼目睹了风云二号F星与之前发射的D星、E星形成三星同耀九天的壮丽景象。同时,F星的成功发射又给我国的“风云二号家族”增添了一双“慧眼”,使之今后能够观测到东太平洋以西至印度洋、东欧和东非以东的广大区域,在我国的气象预报、空间环境监测、灾害性天气预报等气象应用领域大展身手。

驶入型号发射的“快车道”,如何保证平稳“驾驶”?中国航天人于多方面皆有驾驭之术。

截至目前,长征系列运载火箭共完成了291次发射,而长三甲系列运载火箭就实施了94次发射,接近我国运载火箭发射次数的1/3,堪称我国“单一型号史上发射量最多次”的火箭。

然而,罗马不是在一天之内建成的。

早谋划保进度

未来三年,长三甲系列火箭将要面对更大的挑战,预计执行发射任务40次左右,任务非常饱满。很多研制人员一年大部分时间都是在发射基地执行发射任务,他们早已将发射基地当成了“第二个家”。

每一次宇航发射的成功,其背后都是研制攻关团队呕心沥血、夜以继日奋力拼搏的结果。这一次,长三甲火箭、风云二号F星发射试验队队员用自己的激情与奋斗成功续写了“风云二号”的新辉煌,也献上了中国航天科技集团公司在新春到来之际给祖国母亲准备的一份大礼,

凡事预则立,不预则废。

近年来,长三甲系列火箭的很多研制人员每年平均出差天数达到200天,数不清的破晓黄昏,奔波于机场车站;数不清的节日假日,坚守在工作岗位,任务忙的时候,每天工作十三四个小时。对于整个型号团队来说,“陪伴”最多的是他们日夜守护的火箭,而家人则成了他们心中遥远的惦念。

火箭发射试验队:成功需要顶层策划和量化控制

为了应对高密度发射的挑战,长三甲系列火箭的研制团队早在几年前便制定了型号“五年滚动计划”,谋划了火箭的新技术研发和状态一致性的设计方案。同时,型号产品被要求提前投产,确保满足型号发射的周期需求。

“发展对一个国家是举足轻重的,老百姓也投入了极大的关注和热情。这份职业带给航天人的成就感和愉悦感,是别的职业很难相比的。”长三甲系列运载火箭总指挥岑拯说。

2011年12月21日,当庆祝长三乙火箭成功发射尼日利亚1R卫星的鞭炮声尚在耳边回荡之时,承担着将风云二号F星送入预定轨道任务的长三甲火箭发射试验队已悄无声息地进驻西昌卫星发射中心,并于进驻当晚就组织召开了火箭进场动员会,开启了2012年一院运载火箭发射的新征程。

今年,对于一院211厂来说,火箭总装任务迎来历史新高,有包括长征二号丙运载火箭、长二F运载火箭等20余发火箭要完成总装。其中,长三甲系列火箭占一半左右,创历史之最。

平均约26天一次发射,一发总装时间仅40天左右

“我们此次发射的风云二号F星与国民经济建设、天气预报以及老百姓的日常出行都有着密切的联系,用户对卫星的入轨精度要求很高。同时,此次发射作为2012年长三甲系列火箭发射任务的首战,成功发射对于我们顺利完成好后续高密度发射任务、对长三甲系列火箭续写成功具有十分重要的意义,必须确保发射取得圆满成功,实现‘长三甲’发射任务的‘开门红’。”有着“金牌火箭”之称的长三甲系列火箭的总指挥岑拯给记者点出了成功执行此次发射任务的意义所在。

年初,为保证火箭总装测试节点,211厂总装事业部针对全年长三甲系列火箭总装任务进行逐项分析,并制定了科学系统的工作计划。

一年预计执行14次发射任务,不到一个月就得完成一次发射任务。如何高质量地保证成功?如何高效率地完成任务?

而通过采访长三甲火箭的总设计师姜杰,记者则了解到长三甲执行此次发射任务的另一个亮点所在。

通过对场地、人员、型号任务、时间节点、资源等方面的分析,211厂首先在总装厂房新增一台大型配气台和小型移动配气台,从硬件上保证总装厂房可以同时满足1个一级、1个二级、2个三级和4个助推同时在线总装。同时,针对测试厂房只能同时停放两发测试火箭的情况,该厂合理制定了全年的测试计划,使火箭不会因停放发生冲突,影响测试。

长三甲系列运载火箭总设计师姜杰介绍,目前长三甲系列运载火箭试验队在发射场的测试项目的任务周期缩短至20多天。

“在星箭分离后,‘长三甲’还将进行一项扩展任务试验,其将继续滑行1500秒,对三级发动机长时间滑行的预冷程序进行验证,为‘嫦娥三号’发射任务积累飞行数据。”姜杰告诉记者。

211厂还针对生产计划制定了日检、周检和定期的协调会,要求调度主管每日对标计划进行检查,每周对计划完成情况进行统计,一旦发现有制约火箭总装进度的问题,立即上报,与相关职能处室共同解决。

按照全年的发射计划,平均约26天一次发射,一发总装时间仅40天左右,且多发火箭总装工作并行开展,每发火箭出厂测试时间仅20天左右,年度计划没有任何余量。

据了解,这项扩展任务试验在2008年12月“长三甲”执行风云二号E星发射任务时就已经执行过。时隔三年后,为什么再次利用发射风云二号F星的机会进行试验呢?“在上次验证预冷程序后,我们对其进行了优化。这次试验主要是对优化了的程序再次进行飞行验证。”姜杰给出的解释消除了记者的疑问。

抓质量有底气

面对空前高密度发射挑战和人员设备紧张的局面,“去任务化”是实现火箭产品化的重要途径。“去任务化”是指实现火箭单机级、系统级和整箭级产品化、通用化、组批生产。就像批量生产的汽车可以匹配任何司机,这样火箭研制生产就可以先行一步。

众所周知,长三甲系列火箭的研制队伍是一支敢打硬仗、善打硬仗的优秀团队。2010年,长三甲系列火箭圆满完成了8次宇航发射任务,去年又圆满完成了9次,并创造了单一系列火箭发射次数的新纪录。而今年“长三甲”的宇航发射任务次数依然不减。

质量永远是型号产品的根本。要实现高密度发射环环相扣,不掉链子,必须保证型号发发成功。

之前火箭从立项到出场再到发射,都采用“定制化”方式,一枚火箭固定对应一颗卫星。而“去任务化”意味着单级火箭、单发火箭完成总装后,可以灵活调整其承担的发射任务,只要卫星和火箭接口保持一致,针对具体任务只要调整软件即可。

如此高密度的发射任务,即使对拥有“金牌火箭”美誉的长三甲系列火箭同样是严峻的考验和挑战。

在截至目前完成的62次发射中,“金牌火箭”长三甲系列火箭仅有一次失利。但研制团队仍时刻保持居安思危的警惕性,严把质量关。

长三甲系列运载火箭副总指挥刘建忠说,目前长三甲火箭研制团队正在逐步推进火箭“产品化”进程,对现有型号研制生产管理模式进行调整,逐渐形成“流水线”生产总装方式。

“要圆满完成高密度发射任务,顶层策划不可或缺。”姜杰点出了应对挑战的关键词。

“我们采取了更细致的工作方法,简化了工作流程和管理模式,细化、量化了质量管理,以数据说话,从规范上对产品生产过程进行严格控制,使问题可溯,强化风险识别,争取一次就把事情做好。”长三甲系列火箭总指挥岑拯介绍,近年来集团公司实施的工艺振兴计划,对基础工艺的加强也极大地提升了产品的可靠性。

用北斗,发北斗:100%成功率的背后是对创新、严谨的执着追求

的确,如今包括“长三甲”在内的长征系列运载火箭已经处于产业化研发生产状态。火箭就如同流水线上的产品一样,有的尚处于单机生产阶段,有的则已经处于总装出厂测试阶段,还有的已经准备在发射场执行任务……这就需要“两总”系统做好火箭研发生产的整体顶层策划工作,并协调好各分系统之间的关系,这样才能保证整个发射任务能够顺利完成。

此外,长三甲系列团队还通过设立奖惩制度保证发射任务的成功——在提高型号质量方面表现突出的试验队员不仅会受到公告表扬,还会得到物质奖励;与此同时,产品质量出现问题的责任单位和个人将被追责并罚款。

在建设北斗卫星导航工程期间,长三甲系列运载火箭以“高密度、高可靠性、高成功率”为整个工程建设抢出了宝贵的时间,让北斗卫星导航系统能够更快投入使用,拓展卫星导航市场,使我国在国际卫星导航领域掌握主动权、扩大话语权。

“狠抓量化控制,深入开展好单点故障模式及产品关键特性、强制检验点设置、测试覆盖性、拧紧力矩要求落实等工作。”岑拯给记者点出了确保高密度发射取得成功的另一个关键点所在。

诸多保证型号质量的措施使长三甲团队面对高密度发射任务,不仅没有乱了阵脚,反而正如岑拯所言,“信心更足了”。

在近期的发射任务中,长征三号甲系列运载火箭首次实现“用北斗来发北斗”,使用兼容北斗卫星导航系统的三模接收机。“三模”指的是北斗、GPS和格洛纳斯3种导航模式,这3种模式互相补充,进一步提高了火箭飞行入轨精度,从而降低远征一号上面级和卫星组合体推进剂的消耗。

“什么叫拧紧?由于每个人的用力不同,拧紧的标准各不相同。操作不规范有可能造成单点失效,给产品质量埋下隐患。”岑拯给记者举例说明了深入推进量化控制工作的必要性。

提效率控流程

确保北斗导航卫星100%成功率的背后,是研制队伍对创新、严谨的执着追求。岑拯介绍,为适应北斗三号工程全球组网的要求,不断提高长三甲系列运载火箭发射任务的成功率和产品可靠性,近几年火箭共进行了403项技术改进,平均每枚火箭进行技术改进28项,其中最高1枚达43项,发射均获得圆满成功。

据岑拯介绍,今年是集团公司的“全面量化控制年”,长三甲系列火箭研发队伍已制定产品关键特性识别控制、强制检验点设置、测试覆盖性、拧紧力矩等专题改进计划,纳入今年型号工作计划中,并将在6月底前逐步落实。

在高密度发射的形势下,长三甲系列火箭从设计、生产、试验、发射各个环节着手,在保证产品质量的同时提高工作效率。

“对长三甲系列运载火箭来说,北斗三号工程既是急难重的挑战,又是提高应对任务能力的机遇。2019年,长三甲系列运载火箭将有望成为我国第一型跨入‘百次俱乐部’的单一系列运载火箭。”岑拯说。

卫星发射试验队:给世界递上一张闪亮的“风云名片”

火箭研制团队首先在型号研制之初优化了总体设计,以加强产品功能。待到生产阶段,通过采用贮箱的自动焊接等技术,生产设备的自动化水平得以大幅提高。目前,长三甲系列火箭还打破原本的单件产品验收模式,采取了批生产、批验收模式,进一步提高了型号的生产效率。

“风云二号系列卫星对中国气象事业起着基础性、关键性的作用,是中国航天和中国气象事业在国际上的一张‘名片’。”中国气象局国家卫星气象中心主任杨军对“风云二号家族”全体成员的赞美之情溢于言表。

作为型号总指挥,岑拯一直秉承一个理念:执行型号发射任务时,能在后方提前做好、做足的工作,一定不要带到发射场去。因此,长三甲团队尽量优化发射场流程,将火箭进场的时间和在发射场的试验队人数控制在最低。

然而,风云二号F星发射试验队清醒地认识到这是对他们的激励,同时更是一种使命、一种责任、一种鞭策。

“以今年宇航发射‘开门红’为例,虽然相较以往火箭增加了远征一号上面级,但只提前了28天进场。”岑拯说,“而长三甲基础级团队人数由过去的180人左右减到约150人。”

和风云二号E星相比,风云二号F星有84项技术状态需要进行更改,其中17项为三类重大更改;卫星的使用寿命要由3年提高至4年;为提高定量应用水平,03批卫星需要增加扫描辐射计5个通道的光谱限要求;数据收集系统的数据速率要从100提高至600;定轨以后要实现每年6个月的加密观测时间;要增加先进的空间环境探测器……

人数的减少并不意味着行动力的衰减。长三甲团队对每个成员进行了“挖潜”,通过提高大家的工作效率来应对高密度发射可能带来的加班加点。

面对用户方提出的这些新要求,如何在保持风险可控的情况下,研制出一颗质量可靠、运行稳定的卫星,让“风云二号”真正成为中国航天和中国气象事业递给世界的一张闪亮“名片”?

此外,过程可控的思想也对长三甲系列火箭应对高密度发射起到重要作用。在型号物流过程中,物资状态、产品流转等信息能够被跟踪监视,便于保证型号的研制进度。而在最后的发射阶段,“数字发射场”的建设虽然面临诸多困难,但如今长三甲团队已经在采用CPAD设备控制试验过程,对数据进行现场录入和确认,进而生成自动化表格,如此可以实现前后方联动判读数据,节省了驻守发射场的人力资源。 来源:中国航空新闻网

“风云二号F星研制前后经历了3年时间,而为了提高卫星在轨运行的可靠性和稳定性,我们在进行风云二号F星研制的时候,先花了1年的时间研制出了一颗03批正样鉴定星,让其中的83项技术状态变化的单机和分系统研制投产鉴定件在正样鉴定星上进行试验考核,并充分检验各个系统之间的匹配性。这样做暴露了之前很多没有发现的问题,有利于我们尽早解决问题、排除隐患。”风云二号F星总指挥徐博明告诉记者。

同时,与风云二号02批的C、D、E星相比,用户方对此次风云二号F星的寿命要求从原来的3年增加到4年。

虽然2006年发射的风云二号D星以及2008年发射的风云二号E星目前均处于“双星观测、互为备份”的运行模式,经受住了长期在轨环境及运行使用的考核,并且工作状态都很稳定,但八院风云二号F星的研制队伍对用户方提出的新要求仍旧高度重视。

“我们通过对相关活动部件开展加速寿命试验、增加加密观测次数、改进和提高单机的可靠性、提高电子元器件的质量等级和抗辐照能力等措施来检验卫星是否能够满足4年的运行寿命要求。经过多重考核检验,我们认为4年的运行寿命要求能够达到。”风云二号F星总设计师曹亮表示。

同时,记者在采访中了解到,风云二号F星在进入发射场之后没有出现任何质量问题,这又是如何做到的呢?

对此,徐博明认为,一是卫星在出厂前便进行了严格审查,将质量问题尽早暴露、尽早解决;二是制定并严格落实了《风云二号F星发射场试验质量精细化管理工作要求》和《风云二号F星发射场质量工作计划》。

“精益求精、一次成功、可靠运行、4年寿命”,这是风云二号F星发射试验队提出的质量目标。而在卫星发射试验队开展的一系列质量工作中,表格化管理无疑是其中的亮点所在。

据了解,表格化管理工作从风云二号B星就开始进行,并在C星、D星、E星上得到不断完善,而这些表格化的管理实际上是对卫星质量工作改进的一个集中表现。

而在风云二号F星的表格化管理中,试验队又再次进行了梳理和完善,形成了6大类共425份发射场试验质量控制记录表格,明确了责任人,完善了表格的项目和内容,在过程中严格实施,并将所有记录表格贯穿于F星从卫星进场前的产品装箱、运输,到卫星抵达发射场及发射前的每一个过程、每一个节点、每一道工序中。

通过翻阅徐博明展示的一本本内容详实、书写规范的风险分析与控制复查报告,记者深刻感受到了卫星发射试验队开展质量管理工作的精细化程度。

此外,在风云二号F星的发射场工作过程中,卫星发射试验队对集团公司、八院、五院和各个单位通报的19项其他型号发生的质量问题,进行了举一反三的复查工作和风险分析工作,对技术状态和批次差别进行严格比对,开展补充测试,确保风云二号F星发射的万无一失。

“用形象的比喻来说就是别人生了病,我们要吃药进行预防,杜绝隐患,确保不带任何疑点上天。”曹亮解释说。

或许,正是依靠这种严谨、务实、一丝不苟的工作作风和态度,卫星发射试验队才使风云二号F星能够笑傲太空,为我国的天气预报、地球气候环境变化和防灾减灾等提供连续稳定的业务服务。

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