“神箭”一路稳中求进——长征二号F运载火箭成功发射神舟十八号载人飞船任务纪实

2024-04-26 12:06:50 来源: 科技日报 作者: 王乐天 付毅飞

王乐天 科技日报记者 付毅飞

4月25日,由中国航天科技集团一院抓总研制的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火起飞,将载有3名航天员的神舟十八号载人飞船精准送入预定轨道。我国2024年度首次载人发射任务取得圆满成功。

从1999年起,有着“神箭”称号的长征二号F火箭(以下简称长二F火箭)全程参与了中国载人航天工程“三步走”战略的每一步,它用100%的成功率,为航天员搭建了一条安全“天梯”。如今,“神箭”再度出征,带着几代航天人对安全可靠的执着追求,一路稳中求进。

从0.9896到0.9903,可靠性再创新高

老一代航天人以可靠性和安全性作为第一目标设计出了长二F火箭,让它自诞生之初,就被注入了“安全基因”;年轻一代的航天人在接手长二F火箭后,在技术状态改进的过程中,无论是设计裕度、设计可靠性还是环境适应性,都遵循了接近严苛的状态管理,握紧了守护航天员安全的“接力棒”。

每一发任务,长二F火箭团队都在追求更高的安全水准。长二F遥十八火箭的可靠性评估已从0.9896提升至0.9903,安全性评估值达0.99996。与长二F遥十七火箭相比,遥十八火箭进行了32项技术状态改进,涉及火箭产品和地面设备等多个方面。

任何一处状态变化,都被设计人员放在“显微镜”下,进行抽丝剥茧般的风险分析。长二F火箭团队严格把控生产和制造过程,从设计环节到产品生产过程控制,再到靶场的装配操作,确保每一个部件和系统都能达到最高的质量标准。

火箭在飞行过程中需要承受载荷,以及力热环境所带来的挑战。为了提升火箭的抗干扰能力,长二F火箭团队在设计裕度上留足了空间。以控制系统为例,长二F火箭采用了双冗余甚至三冗余的设计策略,即使火箭在飞行过程中出现了单板级故障,仍可以保障飞行安全。

在产品生产过程中严格把关,挑选“优质子样”。随着每年生产的零部组件产品数量的增多,长二F火箭实施了组批投产,极大提高了子样的数量以及产品质量控制的一致性。

在装配操作中,长二F火箭团队首次采用质量确认形式。设计人员根据装配要求和技术指标形成检验表格,在跟产的过程中,逐项确认装配状态和检查装配数据,让装配操作质量更加精准可控。

从49天到30天,测发流程不断优化

自空间站建造任务启动以来,长二F火箭就进入了常态化快节奏发射状态。为了将航天员又快又稳送入太空,从执行长二F遥十二火箭发射任务起,研制团队围绕发射场流程优化持续探索,经过一次次任务的不断积累,长二F火箭发射场流程已由空间站建造初期的49天缩减到30天。

首次使用合罩操作平台,合罩效率提升了30%。在扣罩厂房里,操作人员需要乘坐升降车上下移动,在纵向分离面上,自上而下连接解锁机构,使两个半罩“合二为一”。“采用新的合罩操作平台后,操作台由单层升级为四层,实现了并行操作,合罩时间由12个小时缩短为8个小时,合罩效率提升30%。”顾名坤说。

多年来,长二F火箭团队从人工完成贮箱、壳段生产,到逐步采用自动化技术实现铆接和焊接,不断寻找提升效率的最优解。随着技术水平进步,仪器设备的可靠性有了较大提升,大量仪器设备的测试和装配工作在进入发射场前就可以完成。每一项看似微不足道的改变,都是提升火箭零配组件的生产效率、装配效率以及测试效率的有力抓手,并持续带动测发流程得到进一步优化。

研制团队积极应用数字化、网络化等新一代信息技术,借助远程测发支持系统等数字化手段,实现火箭测试数据前后方实时互联互通,让数据判读更加高效准确。开发了诸元设计及传递系统,在有限的射前准备阶段,进一步提升了诸元数据传递的效率和准确性。

在空间站应用与发展阶段,长二F火箭仍将继续执行神舟载人飞船发射任务,为空间站开展常态化运营提供坚实保障。

责任编辑: 王倩