超越自我爭一流
近半個世紀(jì)以來,火箭院的發(fā)射次數(shù)快速攀升,發(fā)射密度也越來越大。以長征三號甲系列火箭為例,2018年10月15日至12月25日,短短70天時間,該系列火箭成功完成了5次發(fā)射任務(wù),平均一枚火箭的發(fā)射周期僅14天。如此高效的發(fā)射離不開科研人員的創(chuàng)新實踐。
“上面級”有太空擺渡車之稱,與火箭分離后,它能直接將衛(wèi)星送入工作軌道。在發(fā)射前,要將上面級貯箱和氣瓶中的壓縮空氣排出,再充入氦氣,稱為“氣體置換”。這個環(huán)節(jié)聽起來簡單,但操作起來,卻是一項急不得的“精細活”。
遠征一號上面級動力系統(tǒng)總體設(shè)計師李欣告訴經(jīng)濟日報-中國經(jīng)濟網(wǎng)記者,一個上面級搭載的貯箱和氣瓶有近10個,體積、形狀各有不同,最大的約0.5立方米,最小的僅相當(dāng)于一個礦泉水瓶,它們對充氣和排氣的速率要求都不同,速率控制必須精確。并且,為了最大限度減少空氣殘留,每個貯箱和氣瓶都要置換3次到6次,挨個排氣再充氣,通常要加班加點才能完成。
一天,李欣和同事們在發(fā)射場車間進行氣體置換,其中一個氣瓶完成置換需要半個小時,另一個貯箱需要5分鐘。充氣開始后,他一邊觀看儀表上的數(shù)據(jù)一邊想:“過去我們采用一個一個置換的方法,雖然能保證可靠性,但重復(fù)枯燥的操作極耗費時間?,F(xiàn)在我們積累了經(jīng)驗,準(zhǔn)確掌握了置換時間和速率,如兩個置換同時進行,既能保證質(zhì)量,還能節(jié)省5分鐘,累計算下來,能省不少時間?!痹诶钚篮蛨F隊的努力下,新方案順利完成,在保證所有貯箱和氣瓶氣體置換都合格的前提下,效率提高了一倍。
在火箭院,像李欣這樣愛動腦筋、愛思考、愛創(chuàng)新的年輕人還有很多。在他們當(dāng)中,不斷創(chuàng)新、不斷改進流程以提高工作效率已經(jīng)成為一種自覺追求。
加注推進劑,是火箭點火前非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。長征三號乙火箭(簡稱“長三乙火箭”)在點火前,需要補加兩次推進劑,這一流程已沿用了近30年。兩次補加聽起來簡單,實際操作卻并不容易。僅一次加注,口令就達上百條,需要四五十個工作人員,不斷打開、關(guān)閉各種閥門才能完成?;鸺O(shè)計師朱平平大膽地提出將兩次補加合二為一,這樣做既精簡了對貯箱加壓、泄壓的流程,又減少了推進劑揮發(fā)。
2018年3月30日,長三乙火箭與遠征一號上面級將兩顆“北斗三號”衛(wèi)星送上太空。在這次發(fā)射中,30年不變的火箭加注流程被改變,未來長三乙火箭發(fā)射,推進劑加注流程將更加優(yōu)化。
從過去一次發(fā)射需要準(zhǔn)備50多天,到現(xiàn)在只需20多天,長三乙火箭發(fā)射流程在不斷地優(yōu)化改進。每一步改進,都是在汲取前人經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,千錘百煉反復(fù)推敲,正是這種敢于超越、嚴(yán)慎細實的航天精神推動著我國航天事業(yè)不斷攀向新的高峰。
目前,長征火箭家族中備受關(guān)注的新成員——長征九號重型運載火箭也正在開展關(guān)鍵技術(shù)深化論證工作。長征九號火箭工程的實施,將進一步促進航天科技和工業(yè)發(fā)展,使我國運載火箭技術(shù)在2030年前邁入世界一流梯隊。
長征五號遙一任務(wù)火箭轉(zhuǎn)場發(fā)射隊合影。 (資料圖片)
團隊協(xié)作出成果
由于火箭整流罩容積有限,以往密集的衛(wèi)星布局,已經(jīng)留不出空間供工作人員總裝操作了,怎么辦?
一天,長十一火箭總體型號設(shè)計師布向偉正在街上走著,忽然看到一個小孩在玩積木,他靈光一現(xiàn):“積木能搭出各種形狀,也能拆分開,衛(wèi)星支架是不是也可以拆分開呢?先把它拆分成5個部分,分別與衛(wèi)星對接,再把連同衛(wèi)星的支架像搭積木一樣拼接在一起,不就解決了嗎!”
在火箭箭體里,有各種測量儀器,為了把這些儀器放進火箭,火箭的艙段上有很多窗口,每個窗口都有一個口蓋,平時是打開的,臨發(fā)射前才鎖上。每個口蓋都有十來把鎖,以前一個口蓋要十幾分鐘才能鎖上,多有不便?;鸺l(fā)射前,如果這些鎖能夠在更短的時間內(nèi)鎖上,就能給發(fā)射隊員撤離留出更多的時間。
在一次討論中,技術(shù)員季寶鋒看到同事無意中按動圓珠筆,突然想到可以巧用圓珠筆彈力,他立即把圓珠筆彈簧拆下,用鉗子剪斷,嘗試著放到快速鎖里面,在此基礎(chǔ)上,季寶鋒和研制團隊又進行了改良,加大彈簧彈力,最終發(fā)明成功了“快速鎖”。
航天工程是“萬人一桿槍”的事業(yè),在火箭院,有很多具體的崗位,每一個崗位都是一份責(zé)任。在這樣的氛圍里,航天人形成了團結(jié)協(xié)作、同舟共濟的大局觀,在團隊精神的推動下,中國航天事業(yè)得以在創(chuàng)新中發(fā)展、在困境中超越。
走進火箭院“余夢倫班組”,小小的辦公室墻上,掛著一幅書法作品:不同軌道、相同夢想,彈道有痕、進取無疆。16個大字,生動展現(xiàn)了這個彈道設(shè)計班組的形象。
火箭院黨委書記梁小虹說:“他們中的每一個人,雖然發(fā)展軌跡各不相同,但都懷揣著對彈道設(shè)計相同的熱愛和追求,就像太陽系不同軌道的行星那樣,圍繞著同一個中心旋轉(zhuǎn),而每條軌道的交匯和融合處,便會閃現(xiàn)出班組的精彩亮點:創(chuàng)新、人才、合作……這種運行模式形象地被稱之為‘太陽系團隊’?!?/p>
“余夢倫班組”正是這種團隊合作文化的典型體現(xiàn)。在這里,從來沒有密不告人的閉門設(shè)計,也沒有相互封鎖的計算方法,一旦某個人鉆研出了新的設(shè)計工具,就會上傳到共享平臺,與所有人分享,并共同優(yōu)化、改進。對于這一點,宋強有很深的體會。兩年前,因為英語能力最強,宋強被委派了一項重大任務(wù):申報一項國際標(biāo)準(zhǔn)?!皣H標(biāo)準(zhǔn)是獲得國際話語權(quán)的基礎(chǔ),難度很大,要是光靠我一個人的力量,絕對完不成。”入職剛剛兩年的宋強這樣說。
組里成立了一個工作團隊,由老中青三代員工組成:宋強為組長,負責(zé)技術(shù)抓總、對外公關(guān)、參加國際交流會議;彈道專家余夢倫院士和茹家欣研究員,是團隊的技術(shù)掌舵人,主要負責(zé)技術(shù)把關(guān);而青年技術(shù)骨干周天帥等人,擁有大量的標(biāo)準(zhǔn)資料和豐富的實踐經(jīng)驗,為宋強提供了快速學(xué)習(xí)的途徑。2012年3月份,這項名為“星箭分離遠場要素分析”的國際標(biāo)準(zhǔn)幾經(jīng)周折,終于得到美國、加拿大、日本等國家的支持,正式獲得立項。
每個人都將自己的最大努力聚合為團隊力量,這就是航天事業(yè)發(fā)展的動力源泉。