11月12日，隨著耀眼的尾焰掠過碧海藍天，震天的發(fā)動機轟鳴聲響徹中國文昌航天發(fā)射場，長征七號遙六運載火箭（以下簡稱“長七遙六火箭”）成功將天舟五號貨運飛船精準送入預(yù)定軌道。作為空間站“T”字基本構(gòu)型在軌組裝完成后的首發(fā)航天器，長七遙六火箭打贏了空間站如期轉(zhuǎn)入運營階段的奠基之戰(zhàn)。
2016年6月25日，作為我國新一代中型運載火箭的長七火箭首飛圓滿成功。此后，從發(fā)射場流程優(yōu)化，到高密度發(fā)射，再到實現(xiàn)天舟飛船2小時快速交會對接，長七火箭不斷刷新著自身的速度與效率，而長七火箭研制團隊也在五送天舟的過程中不斷創(chuàng)新、優(yōu)化方案，在加快建設(shè)航天強國的道路上大步向前。
從精準“投籃”到漂亮的“空心球”
【資料圖】
長七遙六火箭能否精準入軌，幫助天舟五號貨運飛船實現(xiàn)2小時快速交會對接？長七火箭主管彈道設(shè)計師張博戎給出了肯定答案。
長七遙六火箭不負眾望，實現(xiàn)高精度入軌。入軌精度提升一個數(shù)量級，是天舟貨運飛船與空間站組合體交會對接的基礎(chǔ)。
在空間站建造階段，11次發(fā)射任務(wù)環(huán)環(huán)相扣，不論是托舉空間站艙段，還是送貨運飛船，或是載人飛天，都是交會對接任務(wù)，對火箭的發(fā)射入軌精度要求很高。為了實現(xiàn)高精度入軌，長七火箭采用高精度激光陀螺和光纖陀螺慣性測量組合的設(shè)計方法。在飛行過程中，控制系統(tǒng)能夠快速為火箭規(guī)劃出最佳飛行路線，迭代制導技術(shù)則可以幫助火箭提前預(yù)見偏差、實時修正，保證入軌精度。
從最高到更高的跨越，是長七火箭研制團隊對自我的不斷超越。張博戎用投籃來比喻這一難度：“以前是精準的投籃入筐，現(xiàn)在我們不但要投籃，還要投一個漂亮的空心球。”
長七遙五火箭發(fā)射成功后，研制團隊接到了要執(zhí)行2小時快速交會對接任務(wù)的技術(shù)需求。經(jīng)過近3個月的數(shù)據(jù)分析和偏差修正，大家將火箭各系統(tǒng)的綜合性能又進行了一輪提升，讓全箭以優(yōu)異的性能完成了“空心投籃”。
測發(fā)周期由31天縮減到27天
2022年5月10日，長七遙五火箭點火升空。當時已是凌晨，中國文昌航天發(fā)射場測控大廳內(nèi)，發(fā)射隊員們依舊神采奕奕，聚精會神地盯著屏幕上不斷跳動的數(shù)據(jù)。從進入負8小時射前準備流程開始，他們已經(jīng)在測控大廳和各自的崗位上堅守了近9個小時。
為保證發(fā)射支持系統(tǒng)供氣正常，火箭供氣系統(tǒng)主管設(shè)計師陳山的上崗時間比其他系統(tǒng)的發(fā)射隊員還要早一個半小時。得益于發(fā)射場流程優(yōu)化，他這次在崗的時間縮短了4小時——“以前是負12小時進入發(fā)射流程，我們要連續(xù)工作13個半小時。高負荷連續(xù)工作對大家的體能是項考驗，流程縮減能讓大家保持更好的身體狀態(tài)”。
在射前流程縮減4小時的同時，火箭研制團隊還通過提升射前流程優(yōu)化和可靠性等17項技術(shù)指標，讓測發(fā)周期由原來的31天縮減到27天。
作為新一代運載火箭，長七火箭低溫模塊多，射前流程復雜。長七火箭總體主任設(shè)計師邵業(yè)濤說：“‘打一發(fā)進步一發(fā)’，依靠的是研制團隊對每一次測試發(fā)射數(shù)據(jù)的積累和分析研判。從質(zhì)量到流程，我們都要精益求精，努力把長七火箭做成精品。”
誠如邵業(yè)濤所言，從31天到27天，背后是并行同步加注液氧與煤油，壓縮發(fā)射準備時間，提升任務(wù)的準備適應(yīng)性和氣候適應(yīng)性；是總結(jié)梳理以往的測試經(jīng)驗，簡化試驗性質(zhì)測試，進一步壓縮部分流程；是整合測試項目，用一項測試解決兩方面的測試需求，從而減少了一天測試時間。
地面系統(tǒng)恢復節(jié)省2.5天，火箭產(chǎn)品出箱工作流程由3天壓縮至2天，測試流程時間誤差精確到10分鐘以內(nèi)，發(fā)射日流程壓縮4小時……從31天到27天，減少的是測試發(fā)射流程，不變的是測試的覆蓋性和發(fā)射的可靠性，增加的是研制團隊應(yīng)對密集發(fā)射任務(wù)的信心。
無懼高密度發(fā)射帶來的挑戰(zhàn)
當長七遙六火箭在海南文昌發(fā)射場一飛沖天時，千里之外的天津火箭公司總裝測試廠房內(nèi)，下一發(fā)長七火箭已經(jīng)在進行出廠前的總裝測試了。
在我國現(xiàn)役火箭中，長七火箭的模塊最多，總裝流程最復雜。從4~6個月組裝一發(fā)箭，到現(xiàn)在2個月組裝一發(fā)箭，天津火箭公司的總裝測試團隊也在快馬加鞭，全力以赴。
“你把工裝卡在這里，然后推動火箭二級級間段，像這樣……”在火箭總裝車間，長七火箭裝配三組組長樊宇正帶領(lǐng)組員一邊培訓，一邊實操火箭二級級間段的配平任務(wù)。
要想提高火箭總裝測試速度，操作的熟練程度是一方面，工藝流程優(yōu)化、數(shù)字化手段的應(yīng)用也必不可少。于是，總裝車間采取了多項流程并行、細化分工、數(shù)字化掃描取樣等措施。“最近，我們正在論證建設(shè)專業(yè)化的生產(chǎn)線，相信建成后對總裝速度又會是一項大提升！”對此，火箭總裝工藝組組長國冰信心滿滿。
長七火箭的運載能力覆蓋低地球軌道13.5噸的范圍，不僅可以發(fā)射天舟貨運飛船和其他低軌衛(wèi)星，還可以同上面級組合，完成一箭雙星或者多星的發(fā)射任務(wù)，未來在一些低軌衛(wèi)星的組網(wǎng)任務(wù)中將發(fā)揮廣泛作用。2021年，長七系列火箭成功發(fā)射4次；今年，成功發(fā)射3次；進入空間站運營階段后，還將保持每年至少兩發(fā)的頻次。
兩年來，長七火箭團隊同時奮戰(zhàn)在北京、天津、海南三地，以“坐不住”的責任感、“等不起”的緊迫感、“慢不得”的危機感，積極主動迎接高密度發(fā)射任務(wù)帶來的挑戰(zhàn)。
（本報北京11月12日電 本報記者 張蕾 本報通訊員 尚馳）
標簽： 長七火箭
