火箭复工了!长二丁一箭破苍穹,携四星发射成功

2020年02月20日18:44  来源:人民网-上海频道
 

人民网上海2月20日电 (唐小丽、张昱欣、张锦、朱利军)今日凌晨5时07分,由上海航天局抓总研制的长征二号丁火箭,在西昌卫星发射中心成功发射,将四颗新技术试验卫星送入太空。这是长征二号丁火箭首次在西昌卫星发射中心执行任务。

一箭四星发射成功(图片均由孙公明摄)

说到“长二丁”,或许你会感到陌生,但一提到“悟空”“墨子”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——长二丁火箭。自1992年首飞至今,长二丁火箭已成功发射46次,成功率100%,被誉为“金牌火箭”。

长二丁火箭首进西昌,全力克服新环境挑战

1月30日,大年初六。戴着厚重的口罩,长二丁团队一行23人踏上了赴西昌执行任务的征程。猝不及防的疫情让往日熙熙攘攘的机场变得格外冷清,火箭总设计师洪刚坦言:“如何组织好任务,防控好疫情,确保两不误、双胜利,确实感觉到任务重、责任大。我们必须小心谨慎、严防死守地抵抗疫情,确保所有试验队员都健健康康的。同时,我们也必须聚精会神、全力以赴地投入任务中去,确保任务圆满完成。”

这是长二丁火箭首次在西昌卫星发射中心执行发射任务。“两新”“两复杂”是试验队面临的状态:状态新,一箭四星串并联发射,新研一体化测发控设备首次使用;接口新,火箭首进西昌,新场地、新人员;任务复杂,一箭四星,入轨精度要求高;流程复杂,整个任务分为合练和发射两个阶段,中间横跨整个春节。

自任务明确以来,低倾角的发射要求、入轨精度比以往提高了近一倍,这就好比驾照考试原先的要求是倒车入库左右距离在10厘米以内,而今要求在5厘米以内,指标提高近一倍,但任务难度增加的可不止一倍。在接受了这些相对严苛的指标要求后,型号两总立马作出决定——进军西昌。两总带着总体结构设计师李文杰等人前往西昌基地沟通了不下5次。好在这一次的主战场——长征四号研制团队有着丰富的经验。805所运载火箭总体研究室主任朱亮聪在安排进场人员时,在每个专业小组中都配套至少一名去过西昌基地的设计师,以“传帮带”模式克服新环境的挑战。

在前期与基地的沟通过程中,还收到一项重要反馈信息,那便是长二丁原先的落区不满足新基地的要求,弹道设计师王颖根据发射轨道变更的要求和坐标系定义的不同,重新计算了多条弹道,巧妙使用横向引导技术将落区尽量控制在一条线上,而不是以往的两千平方公里的范围,最终满足了基地的落区要求。

四星“身材”各不相同,如何“打得动又放得下”

总体副主任设计师杨勇接到为这一发火箭设计构型的任务后,仔细研究这四颗星的外观、重量等信息。因这四颗星来自不同卫星厂家,高矮胖瘦各不相同,如何确保“打得动”又能“放得下”呢?为了给卫星提供更好的环境条件,杨勇为其设计了“两舱串联+上层并联”四星串并联构型。

下层过渡舱内放置一颗卫星,上层三颗卫星并联排布,但在三星并联排布时发现无论三颗卫星如何转换角度都无法放置在同一水平面,杨勇为此伤透了脑筋。把其中一颗卫星抬高如何?一个非常冒险的想法闪现。杨勇与结构主任师秦震开展了多轮的模装分析及结构设计,通过新增一个过渡舱将三颗卫星巧妙地布置在同一个支承舱上,互不干涉。虽然成功实现了“放得下”,还要确保“放得稳”,仿真分析与试验验证就必不可少了。

针对三星并联的新构型,星箭双方确定了“三星+支承舱”组合体共同开展振动试验的方案。力学专业设计师龙新军为新构型振动试验提出具体要求,常规振动试验都是从低频到高频逐渐增加,但这次因为卫星整体较重、固有频率低,所以采用了从高频向低频逐级递减的方式。经试验验证,在抬高卫星的基础上,在双侧增加支撑杆可使振幅降低一半,这是性价比最高的方式了。经试验考核,三颗星的振动环境均满足文件要求,卫星的搭乘稳定性得到了有效验证。

为了确保任务的成功,这次的长二丁型号特别设置了三个独立评估项目,即“新构型下结构力学设计”“新型一体化测发控系统”和“环境适应性设计(防潮设计等)及大系统接口协调”。独立评估是邀请不同领域的专家对原始文件进行审核、对技术进行严格把关,为成功增加了多一分的保障。

17年后再次合练,“新手”考虑全面不焦虑

合练,以往是针对新型号首飞所提出的要求,但这一次,长二丁运载火箭也开展了一次合练试验,为此次任务又上了一份保险。

遥想长二丁上一次合练还是在2003年,距今已有17年之久,可以说对于如今的合练,长二丁研制团队还是“新手”。但他们并不焦虑,积极向其他型号学习,并结合自身实际每日开展“双想”,把每个环节反复想,力争做到不疏漏、不出错。

面对这一次的大型整流罩如何搭车至发射区,长二丁研制团队借鉴长征四号以往的经验,采用对半分批运输方案。但由于整流罩过长,原先的标杆车并不能满足,长二丁团队为此改造了标杆车,并在技术区和发射区之间来回试验了4轮,清理路边可能碰到的树枝,确保整流罩的顺利运输。

由于西昌卫星发射中心气候湿润,环境潮湿,箭上电气系统可是个“娇娃子”,总体结构主任师李文杰为此可操了不少心。在箭体上设计增加防雨层,连接件做灌胶防雨措施,在重要的电缆附近放置防潮沙,即使前期做了完全准备,但是如何保证转运过程中箭上电气系统的干燥环境呢?为此,团队想到了往箭上电气系统送干燥冷空气的办法。在现场合练时,操作人员克服自己恐高的心理,小心翼翼地在9米高升降车上连接送风管,给予箭上电气系统舒适干燥的环境。

乡亲开路支持,防疫与发射两个战场都要赢

早在1月7日,长二丁试验队执行完在太原卫星发射中心的2020年首发任务,即转战西昌,开始筹备又一次的全新挑战。但突如其来的疫情,却打乱了原有的计划安排。

“我们的试验队员来自五湖四海,来自集团内外的各个单位。为了确保安全,我们对进场人员提出了严格的管控要求,及时调整了人员,优化了岗位,分批实施人员进场。同时,各级单位大力协同,积极支持,保证了任务不缺岗,防御不缺位。”洪刚说。

1月20日,了解到官方发布的新型冠状病毒肺炎疫情后,试验队领导小组立即商讨应对预案,研究制定《长征二号丁试验队新型冠状病毒感染的肺炎预防控制实施方案》,明确了试验队疫情防控的具体要求以及疫情应急管理预案,制定了包括参试人员管理、出行管理、用车管理、人员健康管理、住宿要求等各项具体举措,并严格落实随队医生做好防疫宣传、卫生防护、巡诊测温和防护物资配备等工作。

按照有关防控要求,试验队员克服种种困难,自觉自愿服从任务要求。由于研制单位在上海,春节期间在得到疫情防控的通知之后,所有队员都提前结束假期,立刻返回上海进行隔离。长二丁本发任务遥测指挥荣为君是江西人,村里对这次疫情的响应非常迅速和坚决,早早地用大石块彻底封堵了村里通往外界的唯一公路。小荣去找村长和村里人商量,听说是航天人要去西昌发射中心执行任务,大家非常理解和支持,挖开路让他的车出来,及时赶回上海。

“试验队一直有班前会和班后会的制度。为了防控疫情,我们都是在室外操场上召开圆圈会议,大家佩戴口罩间隔一米以上,再后来,我们使用视频会议的方式布置工作。” 长二丁测发控系统技术负责人赵玲玲说。

此次发射,正值全国上下全力战“疫”的特殊时期,同时任务周期横跨整个春节,星箭试验队将打好疫情防控阻击战和科研生产任务攻坚战“两场战役”作为首要任务,顾全大局、顽强拼搏,严格落实疫情防控各项要求,通过靠前指挥、优化流程、细化计划节点、强化风险识别、科学配置资源等措施,保证了任务不缺岗、防御不缺位,用成功来提振国人士气,用成功来抗击疫情。

(责编:唐小丽、轩召强)
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