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中国航天科技集团六院谱写新时代航天传奇
2020-01-08 00:17

  集团六院长征五号火箭副总设计师陈建华执行完长征五号遥三发射任务凯旋,接受记者采访时,回想起艰辛的科研攻关历程,不禁潸然泪下。

  长征五号遥三火箭飞行任务之所以意义重大,是因为这是遥二火箭飞行失利后的首次发射,直接关系到载人航天工程、探月工程和深空探测等多项国家重大专项任务的实施,关系到中国航天的声誉,必须确保万无一失。2019年12月27日,长征五号遥三火箭圆满完成发射任务。被人们亲切称为“胖五”的长征五号中国大火箭,经过两年半时间的浴火重生,迎来了凤凰涅槃之旅、王者归来之旅。为了长五遥三这一次的浴火回归,中国集团第六研究院——这支中国航天液体动力的“国家队”,披坚执锐、愈挫愈勇,挑战自我,攻坚克难,谱写了一段可歌可泣的新时代航天传奇。

  在航天六院研制液体火箭发动机和空间推进系统的征程中,取得了一系列引国人自豪、令民族骄傲的航天成就。六院人研制的上百种液体动力产品,推动了两弹一星、载人航天、探月工程、北斗导航等为代表的中国重大科技专项的顺利实施,完成了320多次长征系列运载火箭发射,创造了无数个航天液体动力研制的中国第一,世界为之瞩目,国人为之骄傲。

  2017年7月2日,长征五号遥二火箭发射失利,芯一级大推力氢氧火箭发动机出现的故障,使六院火箭发动机研制队伍承受了异常巨大的压力与考验。“必须集全院之力,凝聚共识,振奋精神,风雨同舟,奋力拼搏,坚决打赢长五遥三发射的攻坚战!”六院院长刘志让向全院型号战线发出院长责任令。要打赢长五遥三发射这场攻坚战,必须要让长五火箭所有的四型动力性能卓越、稳定可靠,而出现故障的火箭芯一级大推力氢氧发动机,更是重中之重。为了找出问题、解决问题,研制团队这两年多承受的煎熬、困苦、曲折、质疑,前所未有。

  两年多来,发动机相关问题严格按照集团归零“双五条”标准,完成问题归零。为确保归零工作及举一反三工作的及时性、正确性及彻底性,北京11所借助集团公司、六院的力量,利用一切有效资源,开展归零工作。“可以说,这是一场技术攻关的‘全国大联合’。”副所长颜勇说,在这场“全国大联合”中,中科院、国防科技大学、清华大学、北京大学等高等院校,航天科技集团、航天科工集团、航空工业集团的各大研究院所,共20多家单位的数百名专家、学者都参与进来,共同开展归零分析,联合进行课题研究,真正做到了业界内外有效资源统筹。

  “新研并生产装配8台发动机,试车时间共13902秒。”这是2017年7月长五遥二火箭失利至今为提升大推力氢氧发动机可靠性产生的一组数据。要知道,大推力氢氧发动机自2001年开展专项研制的13年时间里,新研制发动机16台,热试车3万多秒。在技术提升的短短两年多时间里,完成了之前13年工作量的一半,除了“加班加点拼命干”,更多靠的是全面策划、系统谋划。

  该所型号管理处处长龚杰峰电脑里的700多份联合工作组日工作简报、周例会纪要、双周例会工作简报,记录了这两年多来高强度的工作内容。每天晚上6点半,型号队伍准时开日例会,所长岳文龙带领队伍梳理当天工作事项。“如此快的节奏,我们必须做到日事日毕。”龚杰峰说。据不完全统计,仅2019年二、三季度,北京11所氢氧发动机研制团队累计加班就达到23000小时。终于揪出了隐藏在发动机身上的“魔鬼”,消灭了负隅顽抗的“敌人”,排除了隐患、消除了故障,向总体交付了合格的发动机产品。

  实现长征五号遥三火箭完美发射,不仅仅是氢氧发动机研制团队的奋斗目标,同样也是六院发动机型号研制战线共同的崇高责任。两年多来,六院型号战线重新梳理长征五号遥一研制至今组织开展的质量复查、复核复算和以“再分析、再设计、再验证”为主要内容的“三再”工作,深入开展设计特性查漏补缺和产品数据成功包络线分析,严抓各级审签把关,严格技术状态管控,提高设计可靠性,保证工艺稳定性和产品质量一致性。

  作为长五遥三一级火箭助推器的8台120吨级液氧煤油发动机,承担着火箭起飞90%的总推力。到目前为止,虽然液氧煤油发动机参与的所有飞行发射任务都没有发生任何问题和故障,但由六院11所、7103厂、165所组成的液氧煤油发动机团队,仍以高度负责的态度,深入开展“三再”工作,给液氧煤油发动机再加一把“放心锁”,再添一扇“安全门”。

  “通过对推力室、涡轮泵、阀门、传感器、发动机总装设计等组件以及工厂、试验单位的工艺、生产、操作方面开展举一反三复查,对梳理问题均进行了复查确认,对类似问题均采取了相应质量保证措施,并经过多次地面试车考核及飞行试验考核。我们用‘专项+攻坚’确保产品质量再上新高度!”六院11所液氧煤油发动机研制团队负责人徐浩海介绍。

  六院801所辅助动力系统研制团队也自我加压,从产品任务剖面、设计裕度、产品测试覆盖性等6个方面入手,眼睛向内,深刻剖析,查摆问题,先后完成“三再”复查项目29项,发现薄弱环节或可进一步改进内容29项,并点对点逐一采取改进措施,提升了推进剂加注设备可靠性,补充了部分单机极端条件下的环境适应性试验,对组件的适应能力进行了摸底,确保了产品质量。2020年1月4日凌晨3时许,六院801所研制的490牛发动机不负众望,圆满完成了我国首颗东五平台实践二十号卫星变轨飞行任务,累计工作达到20898秒,大幅刷新在轨累计工作最长纪录。

  发动机的推力有多大,航天的舞台就有多宽广。“作为液体动力国家队,我们深知,确保长五遥三成功发射,仅仅是六院人推动液体动力支撑航天强国建设的一小步,我们还将瞄准更高的奋斗目标。”六院院长刘志让说。

  对照航天科技集团提出的“高质量保证成功、高效率完成任务、高效益推动航天强国和国防建设”的目标要求,六院提出“到2040年分两个阶段、三步走,实现建设世界一流宇航动力公司、全面支撑航天强国建设”的战略安排。

  为了实现第一步“改革转型强基础”的阶段目标,六院推出了实现液体动力研制能力和质量可靠性全面提升的“五大工程”。其中,“发动机产品薄弱环节治理与可靠性提升工程”,坚持问题导向,充分认证研究,从现役液体星箭发动机薄弱环节治理、质量与技术基础研究两个方面,实施靶向发力,用3年时间,完成两大类114个项目改进,全面提升产品可靠性水平。而“应用基础夯实工程”,则通过开展液体动力基础理论和共性基础技术研究,全面夯实航天液体动力自主创新发展的科学和技术基础,健全方法手段,完善标准体系,筑牢数据基础,构建液体火箭发动机研制的新体系。

  “五大工程”的全面实施,将使得航天六院研制的完全拥有自主知识产权的上百种发动机,实现质量可靠性的全面提升。

  “以此为契机,六院将建成设计优、生产强、试验全、质量稳、管理效率高、经济效益好的液体动力科研生产新体系,为人类和平利用太空提供性能更加卓越的飞天动力,让中国航天飞得更高更远。”六院党委书记周利民自信地憧憬着未来。

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