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上海航天:“长二丁”缔造发射奇迹 “金牌火箭”创新再启航
2018年05月10日 13:41人民网
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  说到“长二丁”,或许你会感到陌生,但一提到“悟空”“墨子”“张衡一号”“高景一号”等等这些“网红”卫星来,很多人都会印象深刻。事实上,它们奔向太空的伟大旅程中,都有一个共同的座驾——长征二号丁火箭。
  自1992年首飞至今,长征二号丁火箭已成功发射39次,将64颗卫星送入预定轨道,成功率100%,被誉为“金牌火箭”。
  2018年计划8次发射任务,刷新了长征二号丁火箭年度发射次数新纪录。近期更是实现了60天内五战五捷、五天之内两个基地连续2次成功发射,完成中国航天高密度发射的新挑战……
  这是一型怎样的火箭,为何能创下发发成功的奇迹?如此骄人的成绩背后,是一支怎样的团队在支撑?

火箭箭体转运途中(上海航天 供图)
  三次“龙抬头”奇迹 为中国航天“提气”
  “上世纪80年代末90年代初,我国火箭发射连遭失利,航天事业陷入困局。”现任长征二号丁火箭总指挥谈学军介绍,长征二号丁团队背负着巨大的压力,领受了“只能成功、不许失败、没有退路”的军令状。
  在这种情况下,长征二号丁背水一战,1990年立项,1992年8月9日首飞成功,连续三发三成,被称作中国航天的三次“龙抬头”。
  当时的国防科工委要求团队提炼成功经验,在全国军工系统中大力推广。当时以首任总设计师孙敬良院士为代表的长征二号丁团队总结出了型号研制“六严”航天文化,即:严格执行上级的各项规定,严格按研制程序办事,严格技术要求,严格地面试验,严格落实行政、技术两条指挥线的岗位责任制,严格全过程质量控制。

箭上设备测试检查(上海航天 供图)
  7年前,35岁的洪刚被任命为长征二号丁运载火箭型号副总设计师,成为当时中国最年轻的运载火箭副总设计师之一。而如今,刚刚40岁出头的他已经有3年的总设计师任职经历。洪刚自1998年加入上海航天团队,20年矢志不渝,一直奋战在长征二号丁研制最前线,见证并参与了37次火箭成功发射的完美时刻。
  “20多年过去了,‘六严’航天文化,我们依然在这么做。每一个‘严’都对应着大量的工作和试验,只有脚踏实地奋斗,才能确保运载火箭的每一次成功发射。”洪刚从一名普通的技术员成长为火箭系统的总设计师,就是在这样的航天文化熏陶下成长起来的。
  尽管长征二号丁已是一枚非常成熟的火箭,但每一次发射,洪刚都严阵以待,坐镇现场,从不缺席。“从去年底到今年初,我们实现了60天内五战五捷,辗转酒泉、太原两个基地,很多队员一直奔波在外地。”他带领试验队把每一次发射都看作全新的开始,杜绝懈怠心理,始终保持清醒的头脑,每一次发射成功后都以饱满的激情和干劲投入到下一次发射任务中,不断续写长征二号丁火箭的新辉煌。
  “牵一发而动全身” 要像机器人一样精准
  “失之毫厘,谬以千里”“牵一发而动全身”……洪刚说,用这些词形容航天人的工作再合适不过。
  “当大家看到火箭矗立塔架或直刺云霄时的震撼场景,一定想不到火箭伟岸靓丽的身躯是由几十个舱段、上百台单机、上百根导管、上百束电缆、上千个螺钉和上万个标准件,经过几千个连接点的定力安装、几百个电连接器的插接,一丝不苟精心细致组装出来的。”总装团队成员马璎告诉记者。从一个螺钉、一根导管、一束电缆、一台单机、一个舱段到组装出一发完美的火箭,任何环节都不能出差错,他们需要“像猴子一样灵敏,像机器人一样精准”,否则就有可能“千里之堤,溃于蚁穴”。
  马璎是团队里的“花木兰”,她所在的总装团队出差任务重。“每一次的发射任务,我们还承担了火箭的千里押运和装卸工作。从上海到酒泉,专列一般需运行5天6夜,专列车厢是现在铁路上难得一见的绿皮车。寒冬滴水成冰,夏日酷暑难耐,大家必须按时检查产品状态,确保火箭沿途安全。今年的大年初五,本应还沉浸在阖家团圆的喜悦中时,我们的总装团队已经再度出发了。”记者了解到,这个团队只有20人,且绝大多数为85后、90后,平均年龄不到32岁。

火箭箭体转运(上海航天 供图)
  与总装团队一样,杨勇所在的总体团队也是出差多、进场多、外出跟产多。“总体团队也是一支年轻的队伍,有不少‘新晋奶爸’。我印象比较深刻的是,有两三个同志,在小孩出生不到三个月的时候,就奔赴酒泉卫星发射中心执行任务了。”
  总体工作的特点就是协调的系统多、单位多,对外与卫星、发射场和测控等系统进行协调,对内与箭体结构、控制、遥测、推利、外安等系统进行沟通。为解放设计师队伍,缩短发射场工作周期,总体团队通过提高工作效率、优化工作流程,打破传统,通过减少冗余工作项目、一人多岗等形式,对发射场工作程序进行优化。
  “总体无限责任。”总体主任设计师朱亮聪说,“这是院长对我们的要求,也就是说整个火箭,不管是几千个紧固件中的一个小螺栓,还是上万个元器件里的一个二极管出了问题,总体都有相应的责任。在这种质量要求下,逐渐让我们形成了职业病,以至于大家每次上车前都会检查下轮胎是否正常、下车后会拉拉车门看看是否已锁牢。”
  朱亮聪谈起去年年底,在太原卫星发射基地执行任务的时候,室外冰天雪地,温度已经降到零下35摄氏度,站在室外的塔架上,一会儿就全身冻透。这时推进剂的温度也还处在能接受的范围,但为了数据更理想、任务更完美,他们扶着冰冷的扶手,踏着哐当作响的铁楼梯,一晚上从楼底到四十多米的塔顶来来回回至少要十几趟。“我们为的只是测控大厅那一声‘长征二号丁运载火箭发射任务取得圆满成功’。”
  技术创新融进血液 敢于“第一个吃螃蟹”
  2018年2月2日,当长征二号丁遥十三运载火箭在酒泉卫星发射基地发射取得圆满成功时,除了以往的喜报外,许许多多上海航天人的朋友圈还充盈着不舍与自豪交织的情绪。因为,这是曾荣获“上海市科技成果一等奖”的“小平台”的第八十一次任务,也是它的最后一次任务。
  长征二号丁火箭在90年代实现的三次“龙抬头”,就离不开小平台的功劳。小平台,又叫动力调谐陀螺平台,是运载火箭控制系统中的核心单机,常被比喻为运载火箭的“眼睛”,可以感受火箭的实时速度、位置、姿态,很大程度上决定着火箭的入轨精度。
  1988年,刚踏上工作岗位的房红就加入了这个团队,被分配在平台组。在这个团队里,她不断提升着自己的技术水平,也从懵懂的小姑娘成长为高级技师,并被任命为平台组组长。长征二号丁遥十三运载火箭发射任务是房红参与的第39次发射任务。
  在小平台之前,中国所有的运载火箭都是采用大平台。但大平台体积大,质量重,在一定程度上制约了运载火箭有效载荷的增加。上海航天控制技术研究所的专家们很早就看出了大平台的这一弊端,下定决心要研制出具有我国自己特色的小平台。
  1994年7月3日,一个激动人心的时刻,随着火箭点火发射,小平台以完美的方式完成了它的首秀。这次发射不仅一扫此前中国航天接连失败的阴霾,更使火箭入轨精度提高了一个数量级。
  小平台即将退役,房红也即将退休。回忆与小平台的不解之缘,房红写道:“我的职业生涯从平台开始,也将与平台一起结束。”她用十二个字“表白”航天:十分幸运、无比自豪、无怨无悔。
  从1994年的首发,到2018年的退役,小平台走过了24年的光辉岁月,铸就了81发发发成功的丰功伟绩,尽管它的成绩如此耀眼,但在对尖端技术近乎偏执的航天人眼里,它并不是完美的。随着航天事业的发展,火箭发射任务逐年增加,小平台的缺点越发明显,它的制造工艺、加工流程仍需要精雕细琢,它越来越难以适应现今的高密度发射任务了。
  如今,小平台退役,航天人不仅研制出了高可靠、低成本的光纤惯组,更有高精度、长寿命的半球陀螺组合。它们的技术指标不仅国内领先,更是达到了国际一流水平。
  就如同小平台的启用和退役一样,长征二号丁火箭首飞成功以来的26年,持续的技术改进和管理创新理念早已深深地融入进这支队伍的血液里。

箭体结构安装检查(上海航天 供图)
  为了提高火箭运载能力,长征二号丁火箭通过加长二子级并改进发动机等方式,同时采用各种规格的整流罩,适应了更重的卫星以多种串并联形式进入空间的能力;
  为了适应各种商业搭载卫星的需求,长征二号丁火箭设计了标准搭载接口,满足了各种用户的搭载需求,曾经利用距发射前不足3个月的时间创造性地完成了某微小卫星的搭载发射,而一般型号的搭载任务至少要提前6个月明确;
  为了提高火箭入轨精度,长征二号丁火箭应用组合导航技术,并通过控制和选配单机精度,使火箭入轨精度均达到了百米量级,卫星入轨精度得到大幅提高,前不久发射的卫星实现了半长轴入轨偏差仅50米、入轨轨道倾角零偏差,创造了中国航天入轨精度的新纪录,为卫星实现快速组网创造了条件……
  不气不馁不放弃 “金牌火箭”迈向国际
  当下,是全球竞争的时代,长征二号丁火箭也面临着激烈的全球竞争。如今的长征二号丁火箭不仅在国内战功卓绝,而且在国际舞台上也因高可靠性、高性价比以及专业敬业、高效务实的团队而声名显赫。
  洪刚清楚记得长征二号丁首次承接整星对外发射任务的经历。“当时,我们与俄罗斯第聂伯火箭、日本的H2火箭同台竞标,长征二号丁以100%的成功率和合理的价格首轮竞标成功。但没想到,在与外方技术交底时,我们发现存在星箭同频共振的风险,我们如实相告,对方竟在没有商量的情况下单方面废标。”
  “有些意外,有些沮丧,但没有气馁。”洪刚说,“绝不能放弃,我们一定能找到解决办法。”
  于是,洪刚带领团队一头扎进工作,反复研究解决方案,大胆使用复合材料和增加减震等措施,消除了风险,并以专业敬业和高效务实的态度重新赢得了外方的信任和赞许,最终再一次竞标胜出。2012年,发射任务取得圆满成功,并且创造了当时入轨精度的新纪录,“外方比我们还激动。”
  通过这次整星对外发射服务,不仅形成了长征二号丁火箭对外发射服务的规范流程,而且塑造了一支综合能力强、专业素养高、特别能攻关的火箭研制队伍,极大提升了中国长征系列运载火箭在国际商业发射市场上的影响力。
  迄今为止,长征二号丁火箭已经为委内瑞拉、荷兰、阿根廷、厄瓜多尔、土耳其、波兰、乌拉圭、丹麦等十几个国家提供了国际发射服务。2017年,长征二号丁火箭更是以一箭七星的方式为5个国家的卫星提供了优质的发射任务。
  “航天是高风险行业,运载火箭更是如此,识别风险、控制风险,压力如影随形。”洪刚坦言。“但如果说风险是一匹野马,我们愿意努力成为驾驭风险的最好骑手。让长征二号丁火箭在建设航天强国征程中创造一个个奇迹,铸就一项项辉煌。”(唐小丽)

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