3月12日1時51分,海南文昌發(fā)射場,長征七號A運載火箭蓄力300多個日夜后,在海面上劃出一道壯觀的圓弧,托舉著試驗九號衛(wèi)星沖天直上。此次成功發(fā)射,位于西安的航天科技集團六院研制的液體動力助力新型火箭入列再立功勛。
作為長征火箭家族的新生力軍,航天科技集團六院為承擔此次發(fā)射任務的長七A運載火箭提供了助推、一級、二級、三級發(fā)動機及輔助動力系統(tǒng),推力涵蓋40N至1200kN。此次發(fā)射是2021年我國新一代運載火箭的首次飛行任務,也是新一代運載火箭6年來的第15次發(fā)射。
液體火箭發(fā)動機專家、航天科技集團六院副院長李斌說,高風險從來都是航天領域的專屬標簽?!伴L七A火箭的發(fā)射任務,是今年長七系列火箭多次飛行任務的‘首戰(zhàn)’,既是型號的翻身之戰(zhàn),更是宇航任務‘十四五’開局的關鍵之戰(zhàn)。為了高質量確保成功,六院研制團隊傾盡全力,做到穩(wěn)妥可靠,萬無一失?!崩畋蟊硎?。
據介紹,長征七號A火箭配套兩型大小推力的液氧煤油發(fā)動機共10臺,是新一代運載火箭中配套液氧煤油發(fā)動機臺數最多的型號。相比其他的成熟型號,長征七號A發(fā)射場工作項目多,保障要求高,操作精細化更嚴格。輔助動力系統(tǒng)需要進行推進劑取樣化驗、推進劑轉注加注、火工品安裝測試、產品電性能檢查等工作,時常與有毒有害、高壓等危險因素打交道,對人員操作提出了更高的要求。
“發(fā)射場工作是飛行前的最后一道關卡,操作、測試必須慎之又慎?!?1所主管設計馬楠說道。此次隨箭出征的六院試驗隊卻是發(fā)射任務五個中隊里人數最少的一個集體。為了給火箭發(fā)射做好保障,六院試驗隊自春節(jié)前抵達駐地當天,便發(fā)揚了連續(xù)作戰(zhàn)的優(yōu)良作風,快速完成了工作文件整理和設備展開。
相比上次任務,本次任務除了按測試文件完成靶場測試工作并填寫紙質表格之外,還增加了質量確認制和精細化流程數據錄入Pad工作,試驗隊員們將厚重的測試文件一字一句重新整理成崗位作業(yè)指導書納入Pad精細化流程軟件中,三級氫氧發(fā)動機共編制錄入崗位作業(yè)指導書49份,在靶場測試過程中一步一動,將數據、確認項、多媒體等電子化信息全部錄入Pad系統(tǒng)。在數十天的發(fā)射場準備工作中,六院試驗隊員按照“前、全、細、嚴、實”的原則做好各項工作,橫向比對差異影響,縱向進行包絡分析,認真確認發(fā)動機的每一個數據,將繁瑣復雜的流程梳理得井井有條。
二級發(fā)動機的火工品安裝是液氧煤油發(fā)動機發(fā)射場工作的重中之重,因為這決定了發(fā)動機能否正??煽科饎?,關系到任務的成敗。試驗隊員帶著必勝信念,化壓力為動力,保持嚴慎細實的工作態(tài)度,為圓滿完成復飛任務下足了功夫。
長征七號A火箭“身材”姣好、“面容”清秀,作為中國第一型新一代中型高軌火箭,是在長征七號火箭研制的基礎上,結合中國現役發(fā)射次數最多的長三甲系列運載火箭的三子級構建而成,彌補了現階段中國運載火箭5.5噸到7噸的運載能力空白,它的成功發(fā)射為加快火箭衍生構成的立項和研制打下了堅實基礎,同時具備在海南低緯度發(fā)射場發(fā)射的能力,提升了中國進入空間的能力,優(yōu)化了發(fā)射布局,在未來我國高軌發(fā)射中將扮演重要角色。
長七甲火箭發(fā)射成功
其強勁大腦是“西安智造”
長七甲“大腦”箭載計算機
——實現100%全國產化
在長七甲的箭載計算機的配套研制過程中,771所依托該所三大產業(yè),將所產SOC、1553總線控制器、DC/DC模塊、驅動接口電路、線性穩(wěn)壓器、光電器件等首次應用于運載火箭,使長七甲的箭機國產化率提升至100%,為提高航天運載任務的高可靠性、長期可獲得性和技術狀態(tài)穩(wěn)定性提供了有力保障。
長七甲火箭箭載計算機在傳統(tǒng)三模冗余設計的基礎上實現了指令級同步技術,可以將三機大腦發(fā)出的指令之間的誤差由原本的微秒級降低至納秒級,精度提高了至少三個數量級,實現大腦更加精準的控制。
“箭載計算機電源”
——國產化箭載計算機的“心臟”
771所研制的箭載計算機電源板,由兩塊電源單板組成,實現100%國產化。其功率密度較高,為保證可靠性,元器件選用標準混合集成電源工藝產品,優(yōu)先選用經過可靠性增長考核的元器件,充分考慮冗余功能、熱設計及電磁兼容設計,實現了電源產品高溫下元器件最高溫度滿足一級降額要求,產品隨箭載計算機通過了全部電磁兼容試驗。
“地面測控系統(tǒng)”
——全方位嚴格“體檢”控制設備
此次,771所分別為長七甲火箭動力測控系統(tǒng)配套三級動力測控組合、為地面測控系統(tǒng)配套箭地通信計算機等產品,時刻監(jiān)測火箭控制設備的“身體狀況”。三級動力測控組合實現了計算機測控和動力系統(tǒng)配電的功能整合,滿足系統(tǒng)的小型化和通用化要求,首次在運載項目應用,開拓了運載項目動力系統(tǒng)領域新市場。
此外,771所運載計算機設計事業(yè)部、計算機制造部還為“長七甲”生產了導航計算機板、信號處理與接口電路、橫法向表組合測量計算機等關鍵產品,為“長七甲”成功發(fā)射發(fā)揮了重要作用。