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创新发射构型 助南南合作踏上新征程——长征四号乙运载火箭成功发射一箭九星侧记
来源:5533美高梅官方网站报     日期:2020年01月09日    字体:【】【】【

12月20日,长征四号乙运载火箭成功将资源一号04A卫星和8颗小卫星送入预定轨道。同时,这也是长征四号系列运载火箭首次实施一箭九星发射。

为保证任务圆满成功,在设计过程中美高梅科技集团八院克服种种困难,最终选用了“整流罩+过渡舱”串联、八星并联的发射构型,在主星支承舱下方增加过渡舱,搭载8颗小卫星,使任务获得圆满成功。

先增加车厢,再联系乘客

增加过渡舱是这次发射任务的创新之处,也是难点之一。在确定承担发射资源一号04A卫星的任务后,技术人员发现,搭载这颗卫星后,火箭剩余的空间还很大。为何不把剩余空间利用最大化呢?

在型号“两总”的带领下,基于目前小卫星搭载需求量大的市场行情和本发火箭运载能力剩余量较大的现状,总体团队在设计初期便提出增加搭载舱的结构构型,专门用于搭载多颗小卫星,“先增加车厢,再联系乘客”。

长四乙运载火箭结构总体设计师张佰正介绍,因为没有经验可以借鉴,在搭载状态未最终确定的情况下,提前做好顶层设计规划显得尤为重要,协调结构专业增加搭载过渡舱,协调控制、遥测、弹道等各系统和专业预留搭载接口,各个环节环环相扣,需要周密的计划保证实施的可靠性。

张佰正坦言,当时压力很大,困难很多,既要保证下游结构产品的生产进度,也要避免后续搭载状态反复变化,对各分系统产生影响。

在运载项目办的牵引下,总体团队在一年多的时间里与多家潜在客户进行了大量接口协调工作,前后涉及国内外约10余家卫星设计单位,团队成员频繁出差,搭载方案经过多轮迭代,直到今年9月才最终定型。

优化设计方案,组织星箭联合操作

8颗搭载的小卫星集中布局在过渡舱内,设计时要充分考虑总体布局包络情况、结构强度适应性、搭载力学环境、搭载星分离和近场安全性以及发射场对接操作等各种限制条件,涉及总体、结构、弹道、载荷、控制、遥测等多个专业。

怎么满足限制条件?这又为设计工作增加了一重困难。长四乙运载火箭性能总体设计师赵林虎说,当时走路、吃饭都在想解决办法。

在具体设计过程中,技术团队与卫星方时刻保持联络、沟通信息,并积极组织协调各专业相互配合。在团队成员不懈努力下,设计方案经过多轮迭代,最终保证了各搭载星布局合理、分离安全性满足设计要求,通过了搭载可行性评审。

为保证对接工作万无一失,火箭出厂前,八院专门组织各小卫星方开展试对接工作,对搭载星对接流程以及机械接口等进行了充分的演示验证。进入发射场后,技术人员进一步组织各家搭载星进行了星箭联合操作讨论,对靶场工作进一步细化到位,保证了最终的星箭对接工作顺利完成。

为卫星布置“舒适”舱体

火箭进入发射场后,经过了一系列的准备工作,到了将8颗小卫星按照设定位置安装到过渡舱的时候。

总装工作中,最难的就是舱内作业。为了赶进度,队员们经常在舱体里一干就是好几个小时。长四乙运载火箭总装工艺员王钰奉介绍,队员们要把上百条管路、零件手工组装到一起,就像拼模型一样。

王钰奉说,因为这些连接线缆形状一样,基本没有区分特征,操作起来十分困难,这对工作要求特别精细,丝毫不能马虎。

操作时,装满卫星的舱体由于空间限制,只能允许一人进入作业,总装工艺员总是侧着身体,小心地进入,在眼花缭乱的线缆中准确识别,然后小心避开前后左右的设施,进行下一步操作,由于长时间半蹲着操作,工作结束时,僵硬的腿要好一阵子才能缓过来。“不过,当把各个零件、仪器、电缆、导管等部段总装好后,还是很有成就感的。”王钰奉说。

长四乙运载火箭总装团队负责人介绍,团队里大部分是90后,有的刚入职就参与此次总装任务。他们前期进行了一年多专业培训,跟着老师傅学习,尽可能多地积累经验。总装是火箭成型的最后一道工序,因为这次搭载的卫星较多,大家压力都很大,但是冲劲也比较足,前期准备时,有的人睡觉时都抱着图纸。

火箭腾飞的那一刻,是研制团队成员最自豪的时候,所有困难在这一刻都不复存在。他们朴实地说,作为一名美高梅人,本身就应该把自己的所有梦想、所有努力用在这份事业上。(苗珊珊)

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