8月20日1时37分,随着长征二号丁运载火箭在西昌卫星发射中心点火起飞,成功发射遥感三十五号04组卫星,中国长征系列运载火箭实现连续103次发射成功,打破了此前保持的连续102次成功发射的纪录!
金牌动力,百战百胜!常温推进剂发动机为长征二号、三号、四号运载火箭的成功发射提供坚强动力保障,也为载人飞船、嫦娥五号、天问一号等“高难度挑战”的圆满完成提供有力支持。
欢呼背后,是常温推进剂发动机在高密度发射中迈上“三高”全面发展新台阶,是西安航天动力研究所发动机设计团队立足西安,辗转太原、酒泉、西昌发射场,连续奋战近千个日夜的执着坚守。
可靠性提升,从“老牌”到“经典”
配套此次任务的一级发动机是液体动力大家族里的“老将”,服役已有数十年时间。从第一次出征到现在,该发动机将数百发火箭送入太空。时间所赋予的,不是岁月的风霜,而是胜利的荣光。
“这款发动机用几乎是最简洁的设计实现了多项任务要求。”团队负责人介绍道,“别看已服役多年,随着认识的不断深入,我们对它的改进优化还在持续进行。”
以此发动机为代表,现役常温推进剂火箭发动机家族的可靠性提升工作从未间断。今年,以产品保证工作为抓手,副总师、主任设计师带队的产品保证工程师队伍,正在通过分解实现上游可靠性提升输入需求、更加严苛的可靠性增长试验和相关改进、举一反三措施的推动等方式,发挥设计师“龙头”作用,进一步梳理产品本身的薄弱环节,从源头识别和控制风险,使“可靠”变得“更可靠”。
翻开工作日志,从加工到试车,从“出生地”到“出征地”,每一项测试都记录在案。据团队负责人介绍,目前,常温推进剂火箭发动机的管理已基本实现流程化、表格化,但发射要万无一失,发射场更是无小事,每个操作关键点都设置了两个岗位,双确认、双记录、双保险。
常提常新的质量意识教育和质量事故案例学习,使新入职的年轻人快速理解和融入航天质量文化,讲解产品工作原理、“老带新”手把手操作指导、规范细致的操作手册指引,帮助大家加深理解。入职仅两年的管杰,首次作为发动机设计参加飞行任务,就获得了酒泉卫星发射中心某任务的“质量之星”。
大数据挖掘,从“数字”到“数智”
“您看,我们通过聚类分析和神经网络,对积累的历史试验数据进行了分析,初步得到几个参数的相关性量化分析结果。”5月,六院院长王万军深入我所常温推进剂发动机设计团队,了解数据挖掘小组利用智能算法进行数据挖掘的探索尝试,青年设计师小屈就近期成果进行了汇报,得到院长的赞许。
今年3月,为解决某型发动机试车出现的问题,常温推进剂发动机总体研究室联合信息中心、推力室等组合件设计团队,一天之内便整理完成了百余台次的数据样本,每个样本包含数百项参数,并完成了数据分析底层部署、组件配置等环境的搭建工作。
团队计划借助当前质量精益分析系统建设中用到的AI神经网络算法,分析数据关联性,查找敏感参数,理出规律。在之后的三天里,多方合力,完成了分析方法确认、算法调优、数据增强、模型训练、交叉验证等一系列工作。
最终通过算法模型,实现了对发动机目标参数的预测,预测结果与同步开展数据分析的其他组预测值一致性好,达到了预期效果。采用不同方法的队伍背靠背分析,得到的结果趋势一致,成为问题分析过程的有力支撑。
从“数字”到“数智”,常温推进剂发动机设计团队在大数据工程应用上迈出了坚实的一步。
“王院长多次强调要用好‘大数据’这个新工具,做好历史数据分析和现有数据挖掘工作。作为液体火箭发动机成立时间最长的设计团队,我们积累了丰富的数据。数据是我们的财富,目前已在帮助我们摸清规律上发挥作用,随着研究的深入,今后一定会展现出更强大的力量!”小屈信心满满。
青年突击队,从“萌新”到“闯将”
守正,创新。常温推进剂发动机设计团队在传统开式循环的基础上,开展领域拓展,研究设计闭式补燃循环发动机,不断壮大常温推进剂火箭发动机家族。
为了快速推进研制工作,团队成立常温推进剂补燃发动机青年突击队。就是这一支平均年龄不到35岁,青年职员工占到70%的“萌新”小组,短短16个月时间,走通了从方案设计到图样下厂,再到全系统试车一次成功的快速迭代设计之路。
从开式循环到闭式循环,不但发动机系统复杂性大大增加,更高的使用需求对发动机快速起动、多次起动提出更苛刻的要求。
按传统设计方法,需要在一次次整机试车中,摸清各零部组件协同工作特性,逐步调整时序。在当前多型号交付与预研并行的条件下,在研制周期异常紧张的情况下,如何更快、更准地拿出设计方案?如何提升研试一次成功率?研制团队面临全新挑战。
“真”试车有困难,“仿真”试车显神通。团队积极采用数字化手段,从系统到组件,从产品到试验,逐层分解仿真与验证项目,通过各层级仿真分析与试验数据对比,自下而上逐步修正数字模型,最终建立能够精准预测发动机系统动静态过程的系统级仿真模型,用于指导系统级热试车,实现半系统热试车和整机热试双双一次成功,并且实现了首台产品多次点火,试车数据与仿真结果基本一致,实现“数字世界多轮迭代,物理世界一次成功”。
“这群年轻人有想法,更有干劲。”提到突击队,室领导赞不绝口。周末、节假日甚至春节,办公室、配合现场、会议室总有他们加班的身影,项目攻关、支援前线、碰撞思想……他们与问题死磕,披荆斩棘,站在液体动力大舞台,从“萌新”迅速成长为“闯将。
六月,是火热的。我所常温推进剂补燃发动机青年突击队获批集团公司建团百年首批青年突击队,并予授旗。火红的旗帜像熊熊烈焰,是青年们胸中涌动的激情与梦想。
仅隔4天,8月24日11时01分,长征二号丁运载火箭托举北京三号B卫星顺利升空,长征系列运载火箭打破103天连续成功发射纪录后,再次取得圆满成功,实现104次连续成功发射。
在实现“三高”全面发展的道路上,我所常温推进剂发动机设计团队步履不停,只争朝夕,奋力书写“金牌动力”新的辉煌。
|