3月12日凌晨,海南商業(yè)航天發(fā)射場(chǎng)再傳捷報——該發(fā)射場(chǎng)一號發(fā)射工位首次發(fā)射任務(wù)成功。作為長(cháng)征八號系列火箭的適配發(fā)射工位,“首秀”呈現出哪些亮點(diǎn)?
長(cháng)征八號遙六運載火箭與海南商業(yè)航天發(fā)射場(chǎng)一號發(fā)射工位合體。(海南商發(fā)供圖)
新技術(shù)護航火箭平安“出發(fā)”
一號工位由中國航天科技集團一院所屬北京航天發(fā)射技術(shù)研究所統籌設計施工。此次任務(wù)中,其獨特的導流和降噪技術(shù)引人矚目。
導流錐主要功能是引導、排導火箭燃氣流,避免損害發(fā)射設施,保障發(fā)射安全。據中國航天科技集團王鵬介紹,區別于傳統的地下導流槽,一號工位采用了雙向導流錐技術(shù),高出地面3.9米的導流錐像練太極一樣“接”“化”,有效消解高溫和烈焰。
海南國際商業(yè)航天發(fā)射有限公司工程設備部部長(cháng)葛立新說(shuō),為了更好地降溫降噪,一號工位摒棄傳統塔頂水箱設計,引入擠壓式大流量噴水系統。地面設置兩個(gè)儲氣罐和一個(gè)儲水罐,當火箭點(diǎn)火時(shí),控制系統立即下發(fā)指令,儲氣罐中的高壓壓縮氣體讓儲水罐中的水從噴水孔高速?lài)姵鲂纬伤唬?5秒可釋放500噸水,不僅讓發(fā)射臺和導流錐等關(guān)鍵設備免受燃氣流燒蝕,還能使降溫降噪效率提升30%。
值得一提的是,均勻分布在發(fā)射臺和導流錐表面的噴水孔,其設計也經(jīng)過(guò)了精密計算和多次試驗,不僅分布合理,還能確保在極短時(shí)間內噴出足夠水量。
“這是地面燃氣流排導裝置首次成功保障中型液體火箭發(fā)射?!蓖貔i表示,系列創(chuàng )新設計不僅大幅提升了火箭發(fā)射安全性,還為未來(lái)航天發(fā)射提供了全新的解決方案。
新模式減少火箭“等待”時(shí)間
商業(yè)航天需要“快速響應”,提效降本尤為重要。
長(cháng)征八號火箭團隊結合一號工位,突破性采用“新三垂測發(fā)模式”:將火箭分段,分別通過(guò)公路運輸至發(fā)射場(chǎng)后再完成總裝。
該團隊還首創(chuàng )了“脈動(dòng)式生產(chǎn)測試發(fā)射一體化”模式,在海南總裝測試廠(chǎng)房?jì)扰鋫潆p脈動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)及3個(gè)垂直作業(yè)位,實(shí)現火箭生產(chǎn)、測試、發(fā)射全流程高效銜接。
中國航天科技集團宋征宇說(shuō),新模式精簡(jiǎn)了發(fā)射場(chǎng)流程,提高了標準化和自動(dòng)化程度,且大幅降低廠(chǎng)房占用時(shí)間,減少了發(fā)射等待時(shí)間,使發(fā)射場(chǎng)任務(wù)周期壓縮至“7天發(fā)射、7天恢復”,未來(lái)有望實(shí)現每周一次發(fā)射的高密度任務(wù)需求。
一號工位在建設中“精打細算”,亮出許多降本“妙招”:通過(guò)整合全國200余家配套單位資源,從設計到竣工比一般航天發(fā)射場(chǎng)的建設周期縮短近一半;發(fā)射塔架采用模塊化、結構化設計,建設規??s減40%;首創(chuàng )的地面導流裝置替代了深坑導流槽,施工周期縮短60%,成本降低70%……
“這不僅是一座發(fā)射工位,更是中國航天人自主創(chuàng )新、攻堅克難的縮影?!焙D仙虡I(yè)航天發(fā)射場(chǎng)一號工位首席指揮員張小軍說(shuō),團隊將持續優(yōu)化發(fā)射和管理流程,更好服務(wù)發(fā)射任務(wù)。
新“大腦”緩解人工作業(yè)壓力
在此次火箭發(fā)射前的準備過(guò)程中,測發(fā)指揮大廳工作人員通過(guò)“智慧發(fā)射場(chǎng)系統”就能時(shí)刻觀(guān)察一號工位的火箭狀態(tài)。
“智慧發(fā)射場(chǎng)系統”有關(guān)負責人介紹說(shuō),該系統是發(fā)射場(chǎng)的“大腦”和“中樞神經(jīng)”,通過(guò)全流程自動(dòng)化控制實(shí)現數據實(shí)時(shí)監控與遠程操作,點(diǎn)擊幾個(gè)按鍵,就能完成原本需要人員到現場(chǎng)才能進(jìn)行的加注、調壓動(dòng)作,讓測試人員“足不出戶(hù)”,提升了前端無(wú)人值守水平。發(fā)現系統異常時(shí),后端可快速響應,大幅降低人為操作風(fēng)險。
面對日益增多的發(fā)射任務(wù),傳統的人工管理和計劃調整已不適用于商業(yè)航天。海南商發(fā)質(zhì)量風(fēng)控部部長(cháng)符菊梅說(shuō),“智慧發(fā)射場(chǎng)系統”專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)了任務(wù)管控模塊。比如,任務(wù)需要吊車(chē)時(shí),系統會(huì )自動(dòng)檢查并分配可用吊車(chē)。而資源一旦分配,就得等任務(wù)完成后才能接受新的需求,因此無(wú)需人工頻繁核查資源狀態(tài)。
在此次一號工位首發(fā)任務(wù)中,該系統還首次擴充了發(fā)射場(chǎng)的健康管理功能。一旦出現異常情況,系統能夠迅速診斷并提出解決方案,并反映至綜合運維管理平臺上。平臺不但能清晰查看發(fā)射場(chǎng)所有設備健康狀態(tài),還能在設備接近壽命期限時(shí)發(fā)出提醒,從而減少大量的人工巡檢作業(yè)。
中國航天科技集團肖耘表示,此次任務(wù)中,“長(cháng)八”和一號工位成功通過(guò)實(shí)戰檢驗,其協(xié)調性與匹配性為后續高密度發(fā)射奠定了基礎。一號工位的高效運作能力,可顯著(zhù)縮短火箭發(fā)射任務(wù)周期,為商業(yè)用戶(hù)提供更快捷、可靠的服務(wù)。(記者陳凱姿、宋晨)
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