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高密度发射史无前例!上海航天的火箭设计师们为国铸箭卯足了劲
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来源:上观新闻 作者:刘锟 尹林发 2018-02-09 19:39
摘要:作为中国建设航天强国的一支“尖兵”,仅以火箭研制而言,今年上海航天就将实施16次发射任务,将创下建院57年来发射次数之最。

本月初,由上海航天技术研究院研制的长征二号丁火箭以“一箭七星”的方式成功将“张衡一号”等七位“乘客”送入太空。而这,已经是今年长二丁的第三次出征。作为中国迈向航天强国建设的一支“尖兵”,仅以火箭研制而言,上海航天就将实施16次发射任务,将创下建院57年来发射次数之最。

 

如何保证高密度发射的成功,一发发“优秀”的火箭究竟是如何从上海“出生”并被运往发射基地的?近日,记者走进上海航天技术研究院,近距离接触“五加二”“白加黑”的火箭研制人员,感受他们身上那股为国铸箭的韧劲和自豪。

 

用发发成功证明自己

“成为金牌火箭文化的传承者责任重、意义大,这让我们一个个都卯足了劲头。期待着用一发发的成功,来证明自己。”长二丁将“张衡一号”送入预定轨道后,动力系统指挥花剑章如是说。而这一次次的成功背后,有更多常人看不见的付出。记者赴上海航天805所运载火箭总体一室采访时,在门口听到房间内有人正打电话沟通着什么:

 

“老总,今天发动机气密检查什么时候做呀?”

 

“这就好。昨天晚上是不是把发动机的喷管与推力室的试对接完成了?”

 

“好。上次说的现场工装产品,后来查清楚没有?”

 

“哦,找到了,是什么原因?”……原来这是805所运载火箭总体室发动机产品保证工程师张众与发动机设计师正在就发动机研制中的具体细节进行核对。

 

张众在明白记者的采访意图后说,发动机是运载火箭的心脏,一室协调资源成立总体发动机组,集中优势力量抓好发动机的产保。

 

上海航天如今有长征二号、长征四号、长征六号等多种在役火箭型号。张众告诉记者,今年长征四号火箭总装总测倒排了产品齐套计划,三级发动机是其中的短板,平均15天要交付2台发动机,加上三级发动机转产至新的承制单位不久,生产装配测试中的各个环节需要磨合理顺,一旦生产装配中出现反复和返修的话,势必影响总装总测、出厂及发射。为此,上海航天总体单位主动派人去发动机生产装配现场进行全程跟产。张众说:“目的主要是技术上不出差错,进度上把握节奏,质量上严格控制。”下厂跟产的设计人员每天上报跟产情况专报,包括发动机装配到什么阶段,有什么问题,明天怎么安排等。单位收到专报后及时调整火箭总装149厂车间工作安排,同时与兄弟院相关部门再协调,确保计划按期完成。

 

80后的总体主任设计师梁艳迁说,在上海航天火箭年发射次数增长、设计师基本没有增加的情况下,805所火箭总体室的工作量与五年前相比翻了一番,与十年前相比翻了两番。如何解决发展中出现的问题?梁艳迁如数家珍地介绍说,简化重复的工作量,比如出差2个人的任务能去1个人完成的就去1个人;出差天数能够压缩1天时间的,就压缩1天;几个型号都要去参加同一个会的则委托去一人回来传达。另外,统筹优化合并设计文件,在覆盖到位的情况下,尽量减少文件数量。“现在,我院进发射场的设计师人数大幅减少,试验队从原先的120多人压缩到80人,进场时间由30天压缩到20天,总装总测时间由一个月优化到半个月。”

 

他们是离火箭最近的人

 

从一台台发动机、一个个零部件,到最终一发完整的火箭,都要在上海航天火箭总装厂149厂完成,这里是上海火箭的“产房”。

 

在149厂房内,长征五号助推器正在总装中,助推模块煤油箱上有一个直径420毫米的人孔盖,身高1米74的总装工张一唯带上口罩,手里拿着装有传感器等产品的周转箱,登上工作梯,来到近2米高的箭体人孔盖旁,打开防爆灯,左脚伸进人孔盖,然后头伸进左脚蹬力,身体往前一靠全身进了舱。整个过程不到10秒。

一旁的总装工武晨鹏向记者介绍,火箭总装期间,总装工每天要多次进贮舱工作,每次大概两个多小时,这种情况已持续了一个多月。尽管带上了口罩,但贮箱内部还是有股刺激性味道,“我们用了一台通风换气管道设备,既降低味道,又保证贮箱湿度,整个贮箱还要靠防爆灯进行照明。”“尽管长征五号助推模块我们已装了十余个,流程已熟悉了,我们依然按照工艺文件要求进行操作;检验员、工艺员也是先后进入贮箱开展现场检验和确认。”

 

总装工是个很考验人的活,不仅要技术扎实,还要保持良好的身材。“面对直径只有420毫米的舱体入口处,如果身体太胖,肯定钻不进去。”为此,特别爱吃肉的武晨鹏只好管住自己的嘴,还坚持走路和参加健身活动,保持合适体重。张一唯除了控制甜食外,还每周参加足球等健身运动。

 

谈起工作体会时,28岁的张一唯说,自己总装了几十发火箭,可以算得上是个“熟练工”,但一想到自己是代表国家在做火箭,工作中绝对不能有丝毫的马虎和懈怠。

 

突然轰鸣声响起,持续约一分钟,原来是一旁的长四遥二十五火箭在做气密检查。只见两名总装工登上2米高的箭体,对火箭三级发动机动力系统管路进行打保险。过了不久,轰鸣声再次响起。工艺员李一说,“火箭一个子级在整个总装过程中要做6次阀门性能试验,6次轰鸣声,声响达到100多分贝,三子级的阀门性能试验的次数则要超过10次。通过声音有无异常响动,我们可以察觉活塞有没有问题。”总装工王川戏言,这种轰鸣声我们已听习惯了,工作时总会带个耳塞,听多了突然停下来会感到不舒服。

 

幸福是干出来的

 

结构件是运载火箭研制中最前端的产品,钣金生产则是结构件制造的源头工序,上海航天800所宇航事业部的职工将板管铝材等铸造成一个个火箭贮箱,成为火箭产品最早的建设者。宇航事业部生产主任陈储告诉记者,早在前两年,800所火箭的年产量就已保持着高位运行。“今年我们火箭贮箱的研制数量创纪录地达到了60个,这是我们重中之重的任务。”

 

偌大的生产车间,首先映入眼帘的是两名职工扶着一个近1平方米的圆筒形管坯缓缓伸进多波成形机内腔,钣金组组长李年富边操作遥控器边观察着管坯的进出情况,持续4分多钟轰鸣声后,一个弯曲的波纹管加工成型。

陈储说,波纹管是运载火箭结构件中一个典型零件,贮箱氧化剂正是靠着波纹管的保护才得以顺利地穿过燃料箱进入发动机,所以波纹管的密封和弯曲精度很高,加工难度很大,一度是车间生产中的瓶颈项目。

 

李年富告诉记者,一发火箭需要用到9根这样的波纹管。以前做这样的波纹管需要进行压制、弯曲、焊接、校型等多道工序,相当费时。后来通过攻关,实现了旋压管内压成型,不但使生产波纹管的时间大大减少,而且还减少了一条焊缝,产品的可靠性也得到了提升。李年富从事钣金工作已有20多年了,谈起这些年来的变化时感概地说,现在一年生产出的零部件都顶得上以前好几年的产量,可是钣金组里操作工依然维持在20人左右。“倒逼我们在加工技术上去改进。”

 

在宇航事业部党支部书记李华看来,几年的技术革新和生产设备更新,已实现火箭小批量滚动生产的目标。据悉,为了进一步缩短火箭的研制周期,宇航事业部已启动了数字化管路项目的攻关,通过三维数字化模拟手段来避免动力管路反复取样协调的繁杂工作。

 

穿过所区大道,记者走进宇航事业部的部套生产车间。近万平方米的车间内尽管有中央空调在制热,但室温比门外的高不了几度。10多个工位上,有的职工在修配、焊接箱体;有的职工在铆接舱段端框;有的在装焊支架支座;有的在安装导管。运载火箭在这里完成了从零部件到箭体结构件的蜕变。

 

来到噪声最响的装配组,装配工邬剑虹头正戴着防护面罩,右手拿着气动铣刀,小心翼翼地对火箭前箱底的断面进行最后修磨。“为了确保后续工作焊接的质量,前箱底在焊接前与顶盖零件的配合精度至关重要,要通过修磨它们的表面使得其配合精度达到0.5毫米以内,否则焊接过程中很容易产生缺陷,带来质量隐患。”48岁的邬剑虹已培养出了好几个徒弟,他们都已经成为装配线的主力。为应对这几年猛增的火箭研制任务,作为上下道工序,邬剑虹和他的徒弟常常就如何在最短的时间内实现装配与焊接的完美衔接,主动与焊接工一起完善改进各自工作。

为推进运载预研型号的研制,宇航事业部前不久已经完成了运载预研型号研制方案的论证,春节过后就要开始实施了。“这些预研型号可是我们企业未来发展的主力火箭,尽管现在是爬坡阶段,但我们这代人要努力一下,咬咬牙就能爬上去,最终会变为成熟型号。”李华说。

栏目主编:刘锟 文字编辑:刘锟 题图来源:上海航天技术研究院 图片编辑:邵竞
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