超越自我争一流
近半个世纪以来,火箭院的发射次数快速攀升,发射密度也越来越大。以长征三号甲系列火箭为例,2018年10月15日至12月25日,短短70天时间,该系列火箭成功完成了5次发射任务,平均一枚火箭的发射周期仅14天。如此高效的发射离不开科研人员的创新实践。
“上面级”有太空摆渡车之称,与火箭分离后,它能直接将卫星送入工作轨道。在发射前,要将上面级贮箱和气瓶中的压缩空气排出,再充入氦气,称为“气体置换”。这个环节听起来简单,但操作起来,却是一项急不得的“精细活”。
远征一号上面级动力系统总体设计师李欣告诉经济日报-中国经济网记者,一个上面级搭载的贮箱和气瓶有近10个,体积、形状各有不同,最大的约0.5立方米,最小的仅相当于一个矿泉水瓶,它们对充气和排气的速率要求都不同,速率控制必须精确。并且,为了最大限度减少空气残留,每个贮箱和气瓶都要置换3次到6次,挨个排气再充气,通常要加班加点才能完成。
一天,李欣和同事们在发射场车间进行气体置换,其中一个气瓶完成置换需要半个小时,另一个贮箱需要5分钟。充气开始后,他一边观看仪表上的数据一边想:“过去我们采用一个一个置换的方法,虽然能保证可靠性,但重复枯燥的操作极耗费时间。现在我们积累了经验,准确掌握了置换时间和速率,如两个置换同时进行,既能保证质量,还能节省5分钟,累计算下来,能省不少时间。”在李欣和团队的努力下,新方案顺利完成,在保证所有贮箱和气瓶气体置换都合格的前提下,效率提高了一倍。
在火箭院,像李欣这样爱动脑筋、爱思考、爱创新的年轻人还有很多。在他们当中,不断创新、不断改进流程以提高工作效率已经成为一种自觉追求。
加注推进剂,是火箭点火前非常关键的环节。长征三号乙火箭(简称“长三乙火箭”)在点火前,需要补加两次推进剂,这一流程已沿用了近30年。两次补加听起来简单,实际操作却并不容易。仅一次加注,口令就达上百条,需要四五十个工作人员,不断打开、关闭各种阀门才能完成。火箭设计师朱平平大胆地提出将两次补加合二为一,这样做既精简了对贮箱加压、泄压的流程,又减少了推进剂挥发。
2018年3月30日,长三乙火箭与远征一号上面级将两颗“北斗三号”卫星送上太空。在这次发射中,30年不变的火箭加注流程被改变,未来长三乙火箭发射,推进剂加注流程将更加优化。
从过去一次发射需要准备50多天,到现在只需20多天,长三乙火箭发射流程在不断地优化改进。每一步改进,都是在汲取前人经验的基础上,千锤百炼反复推敲,正是这种敢于超越、严慎细实的航天精神推动着我国航天事业不断攀向新的高峰。
目前,长征火箭家族中备受关注的新成员——长征九号重型运载火箭也正在开展关键技术深化论证工作。长征九号火箭工程的实施,将进一步促进航天科技和工业发展,使我国运载火箭技术在2030年前迈入世界一流梯队。
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长征五号遥一任务火箭转场发射队合影。 (资料图片)
团队协作出成果
由于火箭整流罩容积有限,以往密集的卫星布局,已经留不出空间供工作人员总装操作了,怎么办?
一天,长十一火箭总体型号设计师布向伟正在街上走着,忽然看到一个小孩在玩积木,他灵光一现:“积木能搭出各种形状,也能拆分开,卫星支架是不是也可以拆分开呢?先把它拆分成5个部分,分别与卫星对接,再把连同卫星的支架像搭积木一样拼接在一起,不就解决了吗!”
在火箭箭体里,有各种测量仪器,为了把这些仪器放进火箭,火箭的舱段上有很多窗口,每个窗口都有一个口盖,平时是打开的,临发射前才锁上。每个口盖都有十来把锁,以前一个口盖要十几分钟才能锁上,多有不便。火箭发射前,如果这些锁能够在更短的时间内锁上,就能给发射队员撤离留出更多的时间。
在一次讨论中,技术员季宝锋看到同事无意中按动圆珠笔,突然想到可以巧用圆珠笔弹力,他立即把圆珠笔弹簧拆下,用钳子剪断,尝试着放到快速锁里面,在此基础上,季宝锋和研制团队又进行了改良,加大弹簧弹力,最终发明成功了“快速锁”。
航天工程是“万人一杆枪”的事业,在火箭院,有很多具体的岗位,每一个岗位都是一份责任。在这样的氛围里,航天人形成了团结协作、同舟共济的大局观,在团队精神的推动下,中国航天事业得以在创新中发展、在困境中超越。
走进火箭院“余梦伦班组”,小小的办公室墙上,挂着一幅书法作品:不同轨道、相同梦想,弹道有痕、进取无疆。16个大字,生动展现了这个弹道设计班组的形象。
火箭院党委书记梁小虹说:“他们中的每一个人,虽然发展轨迹各不相同,但都怀揣着对弹道设计相同的热爱和追求,就像太阳系不同轨道的行星那样,围绕着同一个中心旋转,而每条轨道的交汇和融合处,便会闪现出班组的精彩亮点:创新、人才、合作……这种运行模式形象地被称之为‘太阳系团队’。”
“余梦伦班组”正是这种团队合作文化的典型体现。在这里,从来没有密不告人的闭门设计,也没有相互封锁的计算方法,一旦某个人钻研出了新的设计工具,就会上传到共享平台,与所有人分享,并共同优化、改进。对于这一点,宋强有很深的体会。两年前,因为英语能力最强,宋强被委派了一项重大任务:申报一项国际标准。“国际标准是获得国际话语权的基础,难度很大,要是光靠我一个人的力量,绝对完不成。”入职刚刚两年的宋强这样说。
组里成立了一个工作团队,由老中青三代员工组成:宋强为组长,负责技术抓总、对外公关、参加国际交流会议;弹道专家余梦伦院士和茹家欣研究员,是团队的技术掌舵人,主要负责技术把关;而青年技术骨干周天帅等人,拥有大量的标准资料和丰富的实践经验,为宋强提供了快速学习的途径。2012年3月份,这项名为“星箭分离远场要素分析”的国际标准几经周折,终于得到美国、加拿大、日本等国家的支持,正式获得立项。
每个人都将自己的最大努力聚合为团队力量,这就是航天事业发展的动力源泉。