看長七從“貨運專列”變身“貨運高鐵”

◎尚 馳 本報記者 付毅飛

11月12日，由中國航天科技集團一院抓總研製的長征七號（以下簡稱長七）遙六運載火箭成功將天舟五號貨運飛船送入預定軌道。

2016年6月25日，我國新一代中型運載火箭長七首飛圓滿成功，標誌着中國載人航天工程空間實驗室任務順利開啓。

幾年來，“五送天舟”的長七火箭已經成為中國載人航天工程中當之無愧的“貨運專列”。

從發射場流程優化到高密度發射，再到可以實現天舟飛船2小時快速交會對接，通過研製團隊的不斷優化調整，長七火箭一次次刷新着“送貨”速度，“貨運專列”向着“貨運高鐵”華麗升級。

“不但要投進，還得是個漂亮的空心球”

本次任務發射前，長七火箭主管彈道設計師張博戎被問到火箭能否精準入軌，幫助天舟五號貨運飛船實現2小時快速交會對接，他的回答充滿自信：“如果是在長七遙一運載火箭發射時，這個問題我不敢這麼説，但現在我可以肯定地告訴你，可以！”

長七火箭實現高精度入軌，是天舟貨運飛船與空間站組合體能夠快速交會對接的基礎。

空間站建造階段11次發射任務環環相扣，交會對接任務對火箭發射入軌精度本身就有着很高的要求。對長七火箭而言，把貨運飛船送到預定軌道後，繞地球飛行一圈的週期大約是5400秒，而長七火箭的入軌精度偏差不能超過4秒，在我國現役運載火箭中入軌精度要求最高。

為此，長七火箭採用高精度激光陀螺和光纖陀螺慣性測量組合的設計方法。在飛行過程中，控制系統能夠快速為火箭規劃出最佳飛行路線；“迭代制導技術”還可以幫助火箭提前預見偏差，即時修正，保證入軌精度。

長七遙五運載火箭發射成功後，研製團隊接到了要執行2小時快速交會對接任務的技術需求。對於此次任務，張博戎形容：“以前要準確投籃入筐，現在不但要投進，還得是個漂亮的空心球。”

經過近3個月的數據分析和偏差修正，研製團隊最終將火箭各系統綜合性能再次提升，以優異的表現完成了任務。

“從質量到流程，我們都要精益求精”

今年5月10日凌晨，長七遙五運載火箭從海南文昌發射場升空，拉開了我國空間站建造大幕。那次任務讓發射試驗團隊的隊員們感觸頗深。

“以前是發射前12個小時進入發射流程，而我所在的崗位則要連續工作13個半小時，高負荷連續工作對大家的體能是個不小的考驗。”火箭供氣系統主管設計師陳山説，得益於發射場流程優化，他那次在崗時間縮短了4小時。工作時長的減少讓大家輕鬆了不少。

同樣在那次任務中，火箭研製團隊通過射前流程優化和可靠性提升等17項技術狀態變化，讓測試、發射週期由原來的31天縮減到27天，長七火箭首次實現在一個月內完成測試、發射任務。

長七火箭低温模塊多，發射前流程複雜。火箭總體主任設計師邵業濤説：“打一發進步一發，是我們一直以來堅持在做的事。長七火箭的發射流程從首飛時的40多天縮短到一個月內完成，得益於研製團隊對每一次測試發射數據的不斷積累和分析研判。”

地面系統恢復節省時間2.5天，火箭產品出箱工作流程由3天壓縮至2天，測試流程時間誤差精確到10分鐘以內，發射日流程壓縮4小時……時間在壓縮，發射的可靠性、測試的覆蓋性不變。“從質量到流程，我們都要精益求精。”邵業濤説。

在11月12日實施的長七遙六運載火箭發射任務中，研製團隊同樣在不到一個月的時間裏完成了測試發射流程。收集好這次的發射數據，他們又開始了下一次發射的流程優化分析，未來要用更快的速度、更高的可靠性將“快遞”穩穩送到空間站。

無懼高密度發射考驗

當長七遙六運載火箭一飛沖天時，千里之外的天津火箭公司總裝測試廠房裏，長七遙七運載火箭已經在進行出廠前的總裝測試了。

長七火箭是我國現役火箭中模塊最多、總裝流程最複雜的火箭，從4到6個月裝一發箭，到現在的2個月裝一發箭，總裝測試團隊也在全力奮戰。

為給火箭總裝提速，長七火箭總裝車間全體成員梳理總結出130項測試總裝要點，並針對不同項目對全員總裝技能進行打分，由得分高的人對得分較低的人進行培訓，大家共同進步，不斷提高操作熟練程度。

“提高操作熟練程度是一方面，工藝流程優化、數字化手段的應用也必不可少。”火箭總裝工藝組組長國冰介紹，從成立專門的物資組，到多項流程並行、細化分工、數字化掃描取樣……一項項措施讓長七火箭總裝測試不斷提速。“我們正在論證建設專業化生產線，建成後能給總裝速度帶來很大提升。”他説。

進入空間站運營階段後，長七火箭還將保持每年至少2次的發射頻次。同時它將攜手具備高軌發射能力的長七甲火箭，成為中國未來航天發射任務的“主力軍”。面對高密度發射考驗，研製團隊將在更快、更強、更可靠的道路上不斷前行。