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北斗三号收官之星发射紧急叫停后,这7天经历了什么?

文章来源:中国航天科技集团有限公司  发布时间:2020-06-28

6月23日上午,长征三号乙运载火箭托举北斗三号最后一颗全球组网卫星从西昌卫星发射中心升空,卫星顺利进入预定轨道,发射取得圆满成功。历经为期7天的紧急处置,长三乙火箭以完美表现为北斗三号全球组网发射画上圆满句号。

关心航天发射任务的人士一定注意到,此次北斗三号最后一颗地球静止轨道卫星原计划于6月16日上午发射。但在当天清晨6点多,新华社对外发布了发射任务推迟的消息。一周后的23日,发射得以成功实施。

那么,此次北斗三号全球组网收官任务因何在原计划的发射窗口到来前被紧急叫停?航天人又做了哪些努力保证了6月23日发射的顺利进行?

压力数据异常!

6月15日傍晚,长三乙火箭已按流程完成常规推进剂加注,开始进行射前功能检查。一切都在按计划和程序进行着。

发射测试大厅内,火箭、卫星“两总”和试验队员坐在各自工位观看技术数据,大厅内只有01号指挥员嘹亮的口令声不时响起。

20点刚过,在火箭开始加电测试后,来自航天科技集团六院的火箭低温发动机副总设计师罗巧军和试验队员陈明航不约而同地皱起眉头。他们发现火箭三级发动机的I分机中减压阀的压力数据出现异常。“与正常情况下的数值相差了一点几,这可不是小事情,因为其状态直接关系三级发动机能否正常工作,关乎任务成败。”罗巧军说。

陈明航2012年入职,已参加过10多次长三甲系列火箭发射任务。他的岗位是发动机系统岗,主要工作就是三级发动机相关数据判读和参数监视。“首先要排除测量设备出现故障造成数据异常的极端情况,然后再进一步排查阀门的问题。”快步跑到测试间求证数据的准确性后,事实给陈明航泼了一盆冷水:测量设备工作正常。

几分钟后,一阵急促的脚步声传来。发射中心负责任务指挥的领导召集火箭“两总”和技术人员离开大厅,到三楼会议室研究对策。

经过讨论,专家们的意见很快得以集中:如果排除测试设备问题,那么阀门产品是否存在问题需要尽快排查,如果问题定位于阀门产品则需要迅速更换同类产品,以便继续实施后续发射流程。按照这样的操作,16日的发射窗口仍可赶上。

发射中心领导对专家的意见给予肯定,当即明确具体人员分工,要求在充分预想的情况下推进处置工作。现场领导最后指出,航天发射容不得半点马虎,如果条件不具备,任务可以推迟,一定要确保不带丝毫隐患上天。

在航天科技集团一院长三甲系列火箭总指挥岑拯、总设计师姜杰带领下,技术人员迅速梳理出问题排查步骤和应对处置需要准备的备份产品。

发射塔架上,操作人员按流程进入火箭舱体对中减压阀进行检查,壳体上一个鸡爪形的细小裂纹映入眼帘。消息传来,在场的人都惊出一身冷汗。

身在发射场的人员迅速联系一院北京方面的同志,对同批次产品从设计到生产、检验进行全过程核查。同时,紧急更换备份产品,并检查其工作状况是否满足要求。临近午夜12点,新更换的同批次产品经检测工作状态正常,具备实施任务条件,但一向坚持严慎细实的航天人没有很快作出重启发射的决定。

16日凌晨1点,北京方面对产品抽检件的材料分析结果传来,问题得到复现。此时,集团公司在发射场连夜召集火箭、卫星“两总”参加的讨论会正在进行。经过讨论,大家认为,虽然经过排故指标已经正常,但本着慎之又慎、万无一失的考虑,要坚决做到不带疑点加注、不带隐患上天。

集团公司党组书记、董事长吴燕生,党组成员、副总经理杨保华在听取火箭、卫星等方面情况汇报后慎重研究决定,推迟发射任务,彻底排除隐患,并将意见迅速上报任务指挥部领导。

随后,任务指挥部正式作出决策:发射任务推迟,发射时间待定。当天清晨6点多,有关方面通过媒体及时向社会公布了这一消息。

“要从最坏的情况准备,争取最好的结果”

按照最初的发射窗口,6月16日凌晨4点多是火箭三级低温推进剂开始加注的时间。如果一切如常,火箭将在当天上午10点多托举第55颗北斗导航卫星直入云霄。

得知任务推迟,一些网友在遗憾之余理性地表达了关心和理解:“加油,确保万无一失!”“致敬航天人,北斗三号,我在未来等你。”

凌晨4点多,火箭发射试验队员拖着疲惫的身体三三两两返回住所。和操作人员一同在发射塔架上进行备份产品更换的龙威和陈明航已经一夜未眠,他们面容憔悴,但依然在和同事讨论归零工作。

5点,总指挥岑拯回到住处,并招呼队员尽快休整一下。因为2个小时后,还有一场与后方的协调沟通会需要参加。

9点30分,航天科技集团在发射场召开会议,传达学习上级领导指示精神,研究部署下一阶段工作。北斗卫星导航系统工程总设计师杨长风到会后鼓励大家“放下包袱、积极稳妥做好工作,确保万无一失”。他最后语重心长地说,相信我们的队伍能够克服困难、破解难题。

吴燕生在会上强调,“要从最坏的情况准备,争取最好的结果,越是在严峻情况下越是要保持清醒,在质量复查与提升工作中发现薄弱环节,确保任务成功实施。”

16日白天,问题产品被迅速送回位于北京的一院703所接受材料检测。当晚,经过前后方结果比对,证明了问题发生的机理。

箭在弦上,必须迅速拿出符合要求的替换产品!与此同时,围绕问题的研究和归零工作也在紧张推进。

史无前例!最大规模燃料泄出

18日上午,航天科技集团在北京、四川西昌、陕西西安召开视频会,邀请火箭卫星研制专家、上级领导以及中国钢研的材料专家对问题进行剖析定位。

经过一上午的紧张讨论,达成了可以归零的结论,决定使用合格替代产品继续执行发射任务。当天下午,西昌卫星发射中心召开指挥部会议,商讨后续工作计划,决策重启发射任务。

18日晚,工作人员加班加点,将从北京运来的替换产品安装上箭,经测试,指标符合任务要求。但那时仍远未到能让他们松口气的时候:由于夏季气温较高,已经加注常规推进剂的火箭贮箱内的燃料温度和气枕容积出现变化,已不满足发射实施条件。

这是一个艰难的决定,燃料不泄出显然不行,但泄出后再重新加注,过程中会不会出现新的问题?

惟其艰难,方显勇毅。经决策,长三甲系列火箭即将进行历史上前所未有的最大规模推进剂泄出及重新加注。

发射场发射测量站站长陈华强说,西昌卫星发射中心历史上曾进行过几次推进剂泄出,但泄出量这么大,并且泄出后继续实施加注执行发射任务,这是头一回。

火箭推进剂泄出操作,大多都是单点手动控制,开关大小的拿捏、流量流速的控制有时还需要听声辨识,难度很大。火箭上的开关阀门等也需要多次开启,能否承受这些动作也是对产品质量的一次实战检验。

经过万全准备,技术人员分析出此项操作可能涉及的21项风险,并分别制定了应对策略。

从19日到20日,火箭一级、二级及4个助推加注口以上的氧化剂、燃烧剂分别安全完成泄出操作。粗略计算,泄出量约占加注燃料总量的3/4,规模之大世所罕见。

一波未平,一波又起。工作人员在对泄出后的助推器氧箱进行检查时,发现连接传感器的法兰盘螺栓出现轻微腐蚀现象,需要尽快更换。

这项操作只能在狭窄的箭体内进行,操作人员要身着防化服从仪器舱舱口钻进火箭内部,以俯卧的姿势迅速精准完成拆除和新产品安装工作。拆装之间的争分夺秒,还要对可能随时遭遇的危险物质保持高度警觉并沉着应对。

最终,一院211厂产品装配工人闫磊、刘永宁这两名30多岁的年轻人扛起了责任,沉着果敢地完成了4个助推器氧箱24个螺栓的紧急更换任务。

“直面危险、精准操作,211厂的同志在这次紧急处置中发挥重要作用,他们的敬业精神和扎实技能令我心生敬佩。”姜杰说。

6月23日上午,当发射任务取得圆满成功的消息传来,火箭发射试验队员紧绷的神经终于得以放松。

 

【责任编辑:龙静怡】

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