20世紀(jì)90年代, 中國(guó)人逐漸認(rèn)識(shí)導(dǎo)航系統(tǒng)自主可控的重要性, 盡快研制出 屬于中國(guó)自己的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng) 提上日程。 1994年,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)正式立項(xiàng)。 想要把組成北斗系統(tǒng)的 幾十顆沉甸甸的衛(wèi)星送上太空, 就要快速批量生產(chǎn)出 承擔(dān)發(fā)射任務(wù)的長(zhǎng)三甲系列運(yùn)載火箭。 在實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)三甲系列火箭的批量化生產(chǎn)過程中 除了一個(gè)接一個(gè)的研究成果外, 還有感人肺腑的瞬間...... 1 增產(chǎn)量,保質(zhì)量 1994年,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)正式立項(xiàng),確定了建設(shè)中國(guó)導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)“三步走”規(guī)劃: 第二步,建設(shè)北斗二號(hào)系統(tǒng),區(qū)域?qū)Ш椒⻊?wù)擴(kuò)展至亞太地區(qū)。 第三步,建設(shè)北斗三號(hào)系統(tǒng),完成導(dǎo)航服務(wù)的全球覆蓋。 北斗衛(wèi)星重量大、工作軌道多樣,有的軌道距離地球很遠(yuǎn)。因此,配備有新型氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)、動(dòng)力強(qiáng)勁的長(zhǎng)三甲系列火箭,成為當(dāng)時(shí)運(yùn)送北斗衛(wèi)星上天的不二之選。 北斗系統(tǒng)是由幾十顆衛(wèi)星組成的龐大航天工程。長(zhǎng)三甲系列火箭的產(chǎn)量在當(dāng)時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足需求。要跟上北斗導(dǎo)航的組網(wǎng)節(jié)奏,就要提高火箭的生產(chǎn)能力。 姜杰 中國(guó)科學(xué)院院士 航天一院長(zhǎng)征三號(hào)甲系列運(yùn)載火箭 原總設(shè)計(jì)師 過去是來一個(gè)發(fā)射任務(wù),研制生產(chǎn)一枚火箭對(duì)應(yīng)發(fā)射。后來任務(wù)多了,再這樣做就完不成任務(wù)了,為了滿足高密度任務(wù)的需求,就要進(jìn)行去任務(wù)化的設(shè)計(jì)。 去任務(wù)化,就是將火箭的制造分成兩部分:衛(wèi)星支架、整流罩等與衛(wèi)星有關(guān)的部件根據(jù)具體任務(wù)的不同來定制生產(chǎn);而火箭的外殼、發(fā)動(dòng)機(jī)等其他部分的產(chǎn)品可以不用等待發(fā)射任務(wù),提前在流水線上批量制造。這為大幅提高火箭的交付速度打下了基礎(chǔ)。
除了在整體生產(chǎn)方式上改進(jìn),作為火箭的“心臟”,發(fā)動(dòng)機(jī)能否保質(zhì)保量交付是其中的關(guān)鍵一環(huán)。
為保證發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性,研制團(tuán)隊(duì)以往會(huì)將試車之后的發(fā)動(dòng)機(jī)再拆解成零件檢查,確保每個(gè)零件都完好才能交付使用。
然而,這種慢工出細(xì)活的生產(chǎn)方式很難跟上火箭發(fā)射需求。不僅如此,在重新組裝發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),會(huì)不會(huì)產(chǎn)生新的質(zhì)量問題也不得而知。
羅巧軍
航天六院長(zhǎng)征三號(hào)甲系列運(yùn)載火箭
副總師
美國(guó)的發(fā)動(dòng)機(jī)性能校準(zhǔn)試車以后是不用分解的,直接交了。但是人家是怎么做的,我們就查不到資料了,只是靠我們自己去摸索。
在當(dāng)時(shí),如果不拆開發(fā)動(dòng)機(jī),怎么才能判斷里面的各個(gè)部件是否完好呢?
羅巧軍從以往的工作中發(fā)現(xiàn),每當(dāng)試車的發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)異常,檢測(cè)數(shù)據(jù)都會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化。如果能找到故障與數(shù)據(jù)間的關(guān)系,將得到一個(gè)通過試車數(shù)據(jù)就可以判定發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的方法。
于是,羅巧軍和她的團(tuán)隊(duì)從浩如煙海的測(cè)試數(shù)據(jù)中,找出了發(fā)動(dòng)機(jī)在試車過程中,各個(gè)零部件出現(xiàn)問題時(shí)對(duì)應(yīng)的參數(shù)變化,制定了一套根據(jù)數(shù)據(jù)就可以判定發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。
這項(xiàng)技術(shù)突破,不僅使發(fā)動(dòng)機(jī)的交付周期減少了一個(gè)多月,還避免了再次組裝發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)可能產(chǎn)生的質(zhì)量隱患。有力配合了長(zhǎng)三甲系列火箭的批量化生產(chǎn)任務(wù)。
2007年4月14日,長(zhǎng)三甲運(yùn)載火箭搭載北斗二號(hào)首顆衛(wèi)星升空,北斗導(dǎo)航的組網(wǎng)之旅正式開啟。接下來,長(zhǎng)三甲系列火箭將迎來密集的發(fā)射任務(wù)。
2
密集的發(fā)射任務(wù)下,如何做到彈無虛發(fā)?
如何確保之后的每次發(fā)射都能成功,是當(dāng)時(shí)姜杰和所有“長(zhǎng)三甲”人都在思索的問題。因?yàn)槭嗄昵八麄冊(cè)羞^失敗的經(jīng)歷。
1996年,一枚長(zhǎng)三乙運(yùn)載火箭在起飛后短短20多秒,就撞向了附近的山坡。
姜杰
中國(guó)科學(xué)院院士
航天一院長(zhǎng)征三號(hào)甲系列運(yùn)載火箭
原總設(shè)計(jì)師
當(dāng)時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)看到,很快一大團(tuán)的蘑菇云起來了,第一次經(jīng)歷這種情況很蒙,后來知道是發(fā)射出問題了。
經(jīng)查明,這起事故的原因竟是一個(gè)小小的電子元件出現(xiàn)了故障。為了保障高密度發(fā)射任務(wù),長(zhǎng)三甲系列火箭的總體網(wǎng)與動(dòng)力測(cè)控系統(tǒng),此時(shí)正在加緊研制部署當(dāng)中。在執(zhí)行發(fā)射任務(wù)時(shí),人們可以通過這個(gè)系統(tǒng)準(zhǔn)確掌握火箭各個(gè)設(shè)備的健康狀態(tài),讓發(fā)射時(shí)的各種隱患都無處遁形。
3
感動(dòng)!
意識(shí)模糊的他彌留之際仍在關(guān)心工作
總體網(wǎng)與動(dòng)力測(cè)控系統(tǒng)在主任設(shè)計(jì)師陳燕光的主持下,研制工作不斷取得突破。然而一份突如其來的診斷報(bào)告卻徹底打亂了他的工作計(jì)劃,他被診斷出了腦瘤,不得不入院準(zhǔn)備手術(shù)。
可住院一個(gè)星期后,一心撲在工作上的陳燕光就有些待不下去了。
劉巧珍
時(shí)任航天一院長(zhǎng)征三號(hào)甲系列運(yùn)載火箭
主任設(shè)計(jì)師
陳燕光不停地發(fā)短信、打電話,一會(huì)打個(gè)電話吩咐個(gè)這,一會(huì)打個(gè)電話吩咐個(gè)那。有時(shí)候半夜還接他電話。我覺得他那會(huì)兒腦子有意識(shí),但是已經(jīng)不知道自己在哪兒了。
陳燕光的主治醫(yī)生解釋,患有腦瘤的病人,由于腦部水腫影響神經(jīng),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)幻覺,病人一般會(huì)在幻覺中回到自己最放不下的事情上。
彌留之際,陳燕光心里最放不下的還是他的研制任務(wù)。2012年7月7日,陳燕光去世.....
陳燕光離去的第二年,他和同事們負(fù)責(zé)的火箭總體網(wǎng)與動(dòng)力測(cè)控系統(tǒng)得到了驗(yàn)證,并在隨后確保了長(zhǎng)三甲系列火箭的每一次安全出行。一次次成功的背后,訴說著和陳燕光一樣的中國(guó)航天人對(duì)職責(zé)的堅(jiān)守。
隨著北斗組網(wǎng)進(jìn)度的不斷加速,在大約兩年的時(shí)間里,長(zhǎng)三甲系列火箭實(shí)現(xiàn)了通過18次發(fā)射將30顆北斗衛(wèi)星送進(jìn)太空的壯舉。刷新了全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組網(wǎng)速度的世界紀(jì)錄。
2020年6月23日,
第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射升空,
北斗導(dǎo)航工程“三步走”戰(zhàn)略至此完美收官。
20年間,長(zhǎng)三甲系列火箭
以100%的成功率
將超過50顆北斗衛(wèi)星送入軌道。
年發(fā)射數(shù)量、發(fā)射成功率達(dá)到世界一流水平。
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