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看长七从“货运专列”变身“货运高铁”

摘要: 原标题:看长七从“货运专列”变身“货运高铁” 11月12日,由中国航天科技集团一院...
原标题:看长七从“货运专列”变身“货运高铁”

  11月12日,由中国航天科技集团一院抓总研制的长征七号(以下简称长七)遥六运载火箭成功将天舟五号货运飞船送入预定轨道。

  2016年6月25日,我国新一代中型运载火箭长七首飞圆满成功,标志着中国载人航天工程空间实验室任务顺利开启。

  几年来,“五送天舟”的长七火箭已经成为中国载人航天工程中当之无愧的“货运专列”。

  从发射场流程优化到高密度发射,再到可以实现天舟飞船2小时快速交会对接,通过研制团队的不断优化调整,长七火箭一次次刷新着“送货”速度,“货运专列”向着“货运高铁”华丽升级。

  “不但要投进,还得是个漂亮的空心球”

  本次任务发射前,长七火箭主管弹道设计师张博戎被问到火箭能否精准入轨,帮助天舟五号货运飞船实现2小时快速交会对接,他的回答充满自信:“如果是在长七遥一运载火箭发射时,这个问题我不敢这么说,但现在我可以肯定地告诉你,可以!”

  长七火箭实现高精度入轨,是天舟货运飞船与空间站组合体能够快速交会对接的基础。

  空间站建造阶段11次发射任务环环相扣,交会对接任务对火箭发射入轨精度本身就有着很高的要求。对长七火箭而言,把货运飞船送到预定轨道后,绕地球飞行一圈的周期大约是5400秒,而长七火箭的入轨精度偏差不能超过4秒,在我国现役运载火箭中入轨精度要求最高。

  为此,长七火箭采用高精度激光陀螺和光纤陀螺惯性测量组合的设计方法。在飞行过程中,控制系统能够快速为火箭规划出最佳飞行路线;“迭代制导技术”还可以帮助火箭提前预见偏差,实时修正,保证入轨精度。

  长七遥五运载火箭发射成功后,研制团队接到了要执行2小时快速交会对接任务的技术需求。对于此次任务,张博戎形容:“以前要准确投篮入筐,现在不但要投进,还得是个漂亮的空心球。”

  经过近3个月的数据分析和偏差修正,研制团队最终将火箭各系统综合性能再次提升,以优异的表现完成了任务。

  “从质量到流程,我们都要精益求精”

  今年5月10日凌晨,长七遥五运载火箭从海南文昌发射场升空,拉开了我国空间站建造大幕。那次任务让发射试验团队的队员们感触颇深。

  “以前是发射前12个小时进入发射流程,而我所在的岗位则要连续工作13个半小时,高负荷连续工作对大家的体能是个不小的考验。”火箭供气系统主管设计师陈山说,得益于发射场流程优化,他那次在岗时间缩短了4小时。工作时长的减少让大家轻松了不少。

  同样在那次任务中,火箭研制团队通过射前流程优化和可靠性提升等17项技术状态变化,让测试、发射周期由原来的31天缩减到27天,长七火箭首次实现在一个月内完成测试、发射任务。

  长七火箭低温模块多,发射前流程复杂。火箭总体主任设计师邵业涛说:“打一发进步一发,是我们一直以来坚持在做的事。长七火箭的发射流程从首飞时的40多天缩短到一个月内完成,得益于研制团队对每一次测试发射数据的不断积累和分析研判。”

  地面系统恢复节省时间2.5天,火箭产品出箱工作流程由3天压缩至2天,测试流程时间误差精确到10分钟以内,发射日流程压缩4小时……时间在压缩,发射的可靠性、测试的覆盖性不变。“从质量到流程,我们都要精益求精。”邵业涛说。

  在11月12日实施的长七遥六运载火箭发射任务中,研制团队同样在不到一个月的时间里完成了测试发射流程。收集好这次的发射数据,他们又开始了下一次发射的流程优化分析,未来要用更快的速度、更高的可靠性将“快递”稳稳送到空间站。

  无惧高密度发射考验

  当长七遥六运载火箭一飞冲天时,千里之外的天津火箭公司总装测试厂房里,长七遥七运载火箭已经在进行出厂前的总装测试了。

  长七火箭是我国现役火箭中模块最多、总装流程最复杂的火箭,从4到6个月装一发箭,到现在的2个月装一发箭,总装测试团队也在全力奋战。

  为给火箭总装提速,长七火箭总装车间全体成员梳理总结出130项测试总装要点,并针对不同项目对全员总装技能进行打分,由得分高的人对得分较低的人进行培训,大家共同进步,不断提高操作熟练程度。

  “提高操作熟练程度是一方面,工艺流程优化、数字化手段的应用也必不可少。”火箭总装工艺组组长国冰介绍,从成立专门的物资组,到多项流程并行、细化分工、数字化扫描取样……一项项措施让长七火箭总装测试不断提速。“我们正在论证建设专业化生产线,建成后能给总装速度带来很大提升。”他说。

  进入空间站运营阶段后,长七火箭还将保持每年至少2次的发射频次。同时它将携手具备高轨发射能力的长七甲火箭,成为中国未来航天发射任务的“主力军”。面对高密度发射考验,研制团队将在更快、更强、更可靠的道路上不断前行。

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