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液煤出征!梦天圆梦!
发布时间:2022-10-31关闭此页


1031日,南海之滨,琼岛以东,万众瞩目中,长征五号B运载火箭腾空而起,托举着梦天实验舱进入太空。

西安航天动力研究所研究设计液氧煤油发动机为长征五号B运载火箭提供助推级动力,助力“梦天”圆梦九天,为空间站建设再立新功!

为出征做万全准备

空间站建设任务举世瞩目,梦天实验舱发射更是关键一战,为确保任务圆满成功,我所成立以所长张晓军、党委书记胡旭东为组长的领导小组,主管副所长高玉闪为组长的液氧煤油发动机专项工作组,顶层策划,多部门联动,保质量,保成功。

出征动员,干劲十足。824日,我所组织召开了液氧煤油试验队出征动员会,所长张晓军、党委书记胡旭东、主管副所长高玉闪出席,从充分认识此次发射任务的重要性、提高政治站位、严格把握产品状态、梳理工作内容、确保任务圆满成功等方面进行了动员讲话。所长张晓军指出,此次任务是我国空间站建设阶段的关键发射任务,更是二十大之后的一次重要发射任务,必须确保成功,试验队责任重大、使命光荣,必须始终绷紧“靶场无小事”的弦,踔厉奋发,全力确保本次发射任务“过程完美,结果圆满”。

前后方联动保成功。长征五号B遥四火箭的成功发射是中国空间站在轨建设的重要里程碑,是中国空间站建设的收官战之一。我所抽调各专业室的技术专家成立了后方技术工作小组,副总师杨永强担任组长,协助靶场试验队开展各项工作并为前方提供大量的技术支持,前后方高质量联动为长征五号B遥四火箭的成功保驾护航。

明基线,定状态,精细化落地确保产品文实一致。面对发动机产品衍生技术状态多样、研制链条及过程环节复杂等特点,为确保发动机全过程状态受控、全要素风险识别全面、措施控制到位、各级产品基线明确,在产保中心的组织下,研制队伍围绕发动机薄弱环节治理项目、可靠性提升项目、流程优化更改项目等,全面开展了技术状态治理和精细化落地活动,对每一个配套的组件产品、每一个交付过程中的测试/试验环节等均建立了要素化的生产(试验)基线,明确各层级配套产品和试验的技术状态和关键控制环节,制定和量化固化有效的控制措施,保障了交付发动机状态基线清晰、风险识别全面、过程控制到位,为确保液氧煤油发动机可靠工作和确保重大航天工程任务成功打下了基础。

开展数据比对,总结成功经验。针对长五系列火箭8次飞行试验数据,重点从包络性分析、数据变化趋势一致性分析两方面进行数据比对分析。面对海量数据,系统设计薛昭欣与阀门设计柴亚飞“抽丝剥茧”从细微出发,梳理出不同发次之间数据变化趋势,对比了不同发次之间数据的一致性,进一步确保本次发射任务圆满成功。

坚持“眼见为实”,开展实物确认。由副总师牵头指挥,设计、生产、试验部门及职能机关配合,针对助推发动机风险管控,按照严查技术状态管控、严抓设计特性分析与确认、全面落实质量复查、工程总体检查待办事项、放行准则闭合性检查等要求,试验队开展了120吨液氧煤油发动机实物产品质量确认、密封专项复查等专题质量工作,重点复查了全部Ⅰ、Ⅱ类单点产品,对产品验收情况进行再确认,对靶场测试数据再确认,梳理实物见面情况,确认了发动机与总体、发射站的匹配性。

“试验队员积极与总体进行深入沟通、细致交底,重点分析确认总体设计输入,在此基础上进一步识别与控制任务风险,向总体提出了必要的相关措施要求,使发动机安全可靠工作的条件得到了充分保证。”主任设计师李妙婷介绍道。

应对“零窗口”发射

飞行器的交会对接任务,好比在太空中“穿针引线”,时间不能有丝毫误差,否则可能失之交臂,耗费更大的代价调整轨道。这要求火箭必选严格按照精准的时间发射,达到“分秒不差”的“零窗口”发射。

“‘零窗口’要求在预先计算好的发射时间,在窗口前沿,分秒不差将火箭点火升空,完美将梦天实验舱送至预定轨道”主任设计师李妙婷说,“对于低温火箭来说,‘零窗口’发射难度更大,主要在于低温推进剂加注和复杂的发射前流程。”

为了避免低温推进剂的温度上升或蒸发,往往在发射前才进行加注,发射前火箭处于无人值守状态,射前流程操作要求大大增加,此外,发动机有着严格的起动条件,需要满足发动机预冷、入口压力等条件,任何一个环节出现问题都会影响发射,每一条口令和执行都必须反复推敲,形成预案。

本次任务要求发动机提前进入“待机”状态,据此试验队开展适应性分析,并提出射前关键参数故障旁证判读预案和射前重要组件更换备件预案,为发射成功打下坚实基础。

手中有“数”,心中更有数。试验队依据发动机地面研制期间积累的深厚基础和多个型号发射积累的实战经验,充分考虑发动机保障起动条件适应性考核余量,针对发动机射前关键参数存在的失效可能,提出旁证判读预案,整理清单式条目,进行表格化管理,确保发射日流程中,发动机保障发射条件数据判读更加有依据、有预案。

同时,液氧煤油发动机设计团队全面深入地梳理了在靶场测试、射前流程、推迟发射环节中涉及组件的功能、性能要求,不放过任何微小的细节,备品备件在射前备至靶场,对保障条件与方案的细微之处进行“再琢磨、再推敲”,在实战中不断磨练,“这是本发任务的保成功专项措施,也是液氧煤油发动机在实战中的不断提升。”液氧煤油发动机副总师陈建华总结道。

可靠性再提升

“我们结合工程实践经验,将排放阀入口和出口倒装安装,小小改动大大提高了产品可靠性。”提到参加本次发射的发动机亮点,阀门设计程亚威介绍道。

排放阀倒装前,介质流动方向与阀芯运动方向相反,排放阀入口“积累”压力难以排出;排放阀倒装后,介质力与阀芯运动方向相同排放阀增加了一个“自动打开”功能,因此倒装后,即使排放阀未控控制指令打开或在发动机工作期间意外关闭,“自动打开”功能仍保证发动机正常工作。

排放阀倒装“小改动大进步”,在未改变阀门本身结构的情况下,进一步提高了发动机工作的本质可靠性。

受台风影响,火箭转场可能遇到中雨或大雨天气。一接到通知,试验队员们马上着手开展转场自然环境适应性分析与讨论。针对特殊天气状况,大家群策群力,绝不放走任何一个细节。经深入分析电气系统滴雨试验考核结果,形成了完善的防雨方案,并立即开展防雨包覆工作,为发动机保驾护航。

1024日,总装设计李瑞组织试验队员们午饭后立即开展工作,兼职政工工作的吴学前与总体人员大力协调,及时解决了防雨胶带短缺的问题。

由于任务紧急、工作量大,同在发射场的长征七号遥6液氧煤油试验队员调整安排,赶来鼎力相助。10名攻坚队员齐心协力、攻克难关,最终在不影响火箭主线流程的条件下,仅用两小时就完成了长征五号B4火箭助推发动机8个单机的防雨包覆工作,并取得了理想的结果,确保发动机即使遭遇大雨天气也不受影响。工作结束后,试验队操作人员的衣服已经被汗水浸透,但脸上却露出了满意的笑容。

 

发射场准备期间,正值党的二十大召开,试验队员在发射场集中观看了二十大开幕会。在发射场临时党支部组织下,队员们坚持以党的二十大精神为指导,严慎细实做好各项工作,确保过程完美、结果圆满,以实际行动践行对党的承诺。

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