超越自我爭(zhēng)一流
近半個(gè)世紀(jì)以來,火箭院的發(fā)射次數(shù)快速攀升,發(fā)射密度也越來越大。以長征三號(hào)甲系列火箭為例,2018年10月15日至12月25日,短短70天時(shí)間,該系列火箭成功完成了5次發(fā)射任務(wù),平均一枚火箭的發(fā)射周期僅14天。如此高效的發(fā)射離不開科研人員的創(chuàng)新實(shí)踐。
“上面級(jí)”有太空擺渡車之稱,與火箭分離后,它能直接將衛(wèi)星送入工作軌道。在發(fā)射前,要將上面級(jí)貯箱和氣瓶中的壓縮空氣排出,再充入氦氣,稱為“氣體置換”。這個(gè)環(huán)節(jié)聽起來簡(jiǎn)單,但操作起來,卻是一項(xiàng)急不得的“精細(xì)活”。
遠(yuǎn)征一號(hào)上面級(jí)動(dòng)力系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)師李欣告訴經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)-中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)記者,一個(gè)上面級(jí)搭載的貯箱和氣瓶有近10個(gè),體積、形狀各有不同,最大的約0.5立方米,最小的僅相當(dāng)于一個(gè)礦泉水瓶,它們對(duì)充氣和排氣的速率要求都不同,速率控制必須精確。并且,為了最大限度減少空氣殘留,每個(gè)貯箱和氣瓶都要置換3次到6次,挨個(gè)排氣再充氣,通常要加班加點(diǎn)才能完成。
一天,李欣和同事們?cè)诎l(fā)射場(chǎng)車間進(jìn)行氣體置換,其中一個(gè)氣瓶完成置換需要半個(gè)小時(shí),另一個(gè)貯箱需要5分鐘。充氣開始后,他一邊觀看儀表上的數(shù)據(jù)一邊想:“過去我們采用一個(gè)一個(gè)置換的方法,雖然能保證可靠性,但重復(fù)枯燥的操作極耗費(fèi)時(shí)間?,F(xiàn)在我們積累了經(jīng)驗(yàn),準(zhǔn)確掌握了置換時(shí)間和速率,如兩個(gè)置換同時(shí)進(jìn)行,既能保證質(zhì)量,還能節(jié)省5分鐘,累計(jì)算下來,能省不少時(shí)間?!痹诶钚篮蛨F(tuán)隊(duì)的努力下,新方案順利完成,在保證所有貯箱和氣瓶氣體置換都合格的前提下,效率提高了一倍。
在火箭院,像李欣這樣愛動(dòng)腦筋、愛思考、愛創(chuàng)新的年輕人還有很多。在他們當(dāng)中,不斷創(chuàng)新、不斷改進(jìn)流程以提高工作效率已經(jīng)成為一種自覺追求。
加注推進(jìn)劑,是火箭點(diǎn)火前非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。長征三號(hào)乙火箭(簡(jiǎn)稱“長三乙火箭”)在點(diǎn)火前,需要補(bǔ)加兩次推進(jìn)劑,這一流程已沿用了近30年。兩次補(bǔ)加聽起來簡(jiǎn)單,實(shí)際操作卻并不容易。僅一次加注,口令就達(dá)上百條,需要四五十個(gè)工作人員,不斷打開、關(guān)閉各種閥門才能完成。火箭設(shè)計(jì)師朱平平大膽地提出將兩次補(bǔ)加合二為一,這樣做既精簡(jiǎn)了對(duì)貯箱加壓、泄壓的流程,又減少了推進(jìn)劑揮發(fā)。
2018年3月30日,長三乙火箭與遠(yuǎn)征一號(hào)上面級(jí)將兩顆“北斗三號(hào)”衛(wèi)星送上太空。在這次發(fā)射中,30年不變的火箭加注流程被改變,未來長三乙火箭發(fā)射,推進(jìn)劑加注流程將更加優(yōu)化。
從過去一次發(fā)射需要準(zhǔn)備50多天,到現(xiàn)在只需20多天,長三乙火箭發(fā)射流程在不斷地優(yōu)化改進(jìn)。每一步改進(jìn),都是在汲取前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,千錘百煉反復(fù)推敲,正是這種敢于超越、嚴(yán)慎細(xì)實(shí)的航天精神推動(dòng)著我國航天事業(yè)不斷攀向新的高峰。
目前,長征火箭家族中備受關(guān)注的新成員——長征九號(hào)重型運(yùn)載火箭也正在開展關(guān)鍵技術(shù)深化論證工作。長征九號(hào)火箭工程的實(shí)施,將進(jìn)一步促進(jìn)航天科技和工業(yè)發(fā)展,使我國運(yùn)載火箭技術(shù)在2030年前邁入世界一流梯隊(duì)。
長征五號(hào)遙一任務(wù)火箭轉(zhuǎn)場(chǎng)發(fā)射隊(duì)合影。 (資料圖片)
團(tuán)隊(duì)協(xié)作出成果
由于火箭整流罩容積有限,以往密集的衛(wèi)星布局,已經(jīng)留不出空間供工作人員總裝操作了,怎么辦?
一天,長十一火箭總體型號(hào)設(shè)計(jì)師布向偉正在街上走著,忽然看到一個(gè)小孩在玩積木,他靈光一現(xiàn):“積木能搭出各種形狀,也能拆分開,衛(wèi)星支架是不是也可以拆分開呢?先把它拆分成5個(gè)部分,分別與衛(wèi)星對(duì)接,再把連同衛(wèi)星的支架像搭積木一樣拼接在一起,不就解決了嗎!”
在火箭箭體里,有各種測(cè)量?jī)x器,為了把這些儀器放進(jìn)火箭,火箭的艙段上有很多窗口,每個(gè)窗口都有一個(gè)口蓋,平時(shí)是打開的,臨發(fā)射前才鎖上。每個(gè)口蓋都有十來把鎖,以前一個(gè)口蓋要十幾分鐘才能鎖上,多有不便?;鸺l(fā)射前,如果這些鎖能夠在更短的時(shí)間內(nèi)鎖上,就能給發(fā)射隊(duì)員撤離留出更多的時(shí)間。
在一次討論中,技術(shù)員季寶鋒看到同事無意中按動(dòng)圓珠筆,突然想到可以巧用圓珠筆彈力,他立即把圓珠筆彈簧拆下,用鉗子剪斷,嘗試著放到快速鎖里面,在此基礎(chǔ)上,季寶鋒和研制團(tuán)隊(duì)又進(jìn)行了改良,加大彈簧彈力,最終發(fā)明成功了“快速鎖”。
航天工程是“萬人一桿槍”的事業(yè),在火箭院,有很多具體的崗位,每一個(gè)崗位都是一份責(zé)任。在這樣的氛圍里,航天人形成了團(tuán)結(jié)協(xié)作、同舟共濟(jì)的大局觀,在團(tuán)隊(duì)精神的推動(dòng)下,中國航天事業(yè)得以在創(chuàng)新中發(fā)展、在困境中超越。
走進(jìn)火箭院“余夢(mèng)倫班組”,小小的辦公室墻上,掛著一幅書法作品:不同軌道、相同夢(mèng)想,彈道有痕、進(jìn)取無疆。16個(gè)大字,生動(dòng)展現(xiàn)了這個(gè)彈道設(shè)計(jì)班組的形象。
火箭院黨委書記梁小虹說:“他們中的每一個(gè)人,雖然發(fā)展軌跡各不相同,但都懷揣著對(duì)彈道設(shè)計(jì)相同的熱愛和追求,就像太陽系不同軌道的行星那樣,圍繞著同一個(gè)中心旋轉(zhuǎn),而每條軌道的交匯和融合處,便會(huì)閃現(xiàn)出班組的精彩亮點(diǎn):創(chuàng)新、人才、合作……這種運(yùn)行模式形象地被稱之為‘太陽系團(tuán)隊(duì)’。”
“余夢(mèng)倫班組”正是這種團(tuán)隊(duì)合作文化的典型體現(xiàn)。在這里,從來沒有密不告人的閉門設(shè)計(jì),也沒有相互封鎖的計(jì)算方法,一旦某個(gè)人鉆研出了新的設(shè)計(jì)工具,就會(huì)上傳到共享平臺(tái),與所有人分享,并共同優(yōu)化、改進(jìn)。對(duì)于這一點(diǎn),宋強(qiáng)有很深的體會(huì)。兩年前,因?yàn)橛⒄Z能力最強(qiáng),宋強(qiáng)被委派了一項(xiàng)重大任務(wù):申報(bào)一項(xiàng)國際標(biāo)準(zhǔn)?!皣H標(biāo)準(zhǔn)是獲得國際話語權(quán)的基礎(chǔ),難度很大,要是光靠我一個(gè)人的力量,絕對(duì)完不成?!比肼殑倓們赡甑乃螐?qiáng)這樣說。
組里成立了一個(gè)工作團(tuán)隊(duì),由老中青三代員工組成:宋強(qiáng)為組長,負(fù)責(zé)技術(shù)抓總、對(duì)外公關(guān)、參加國際交流會(huì)議;彈道專家余夢(mèng)倫院士和茹家欣研究員,是團(tuán)隊(duì)的技術(shù)掌舵人,主要負(fù)責(zé)技術(shù)把關(guān);而青年技術(shù)骨干周天帥等人,擁有大量的標(biāo)準(zhǔn)資料和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),為宋強(qiáng)提供了快速學(xué)習(xí)的途徑。2012年3月份,這項(xiàng)名為“星箭分離遠(yuǎn)場(chǎng)要素分析”的國際標(biāo)準(zhǔn)幾經(jīng)周折,終于得到美國、加拿大、日本等國家的支持,正式獲得立項(xiàng)。
每個(gè)人都將自己的最大努力聚合為團(tuán)隊(duì)力量,這就是航天事業(yè)發(fā)展的動(dòng)力源泉。