3月12日凌晨，海南商業(yè)航天發(fā)射場(chǎng)再傳捷報(bào)——該發(fā)射場(chǎng)一號(hào)發(fā)射工位首次發(fā)射任務(wù)成功。作為長(zhǎng)征八號(hào)系列火箭的適配發(fā)射工位，“首秀”呈現(xiàn)出哪些亮點(diǎn)？
長(zhǎng)征八號(hào)遙六運(yùn)載火箭與海南商業(yè)航天發(fā)射場(chǎng)一號(hào)發(fā)射工位合體。（海南商發(fā)供圖）
新技術(shù)護(hù)航火箭平安“出發(fā)”
一號(hào)工位由中國(guó)航天科技集團(tuán)一院所屬北京航天發(fā)射技術(shù)研究所統(tǒng)籌設(shè)計(jì)施工。此次任務(wù)中，其獨(dú)特的導(dǎo)流和降噪技術(shù)引人矚目。
導(dǎo)流錐主要功能是引導(dǎo)、排導(dǎo)火箭燃?xì)饬鳎苊鈸p害發(fā)射設(shè)施，保障發(fā)射安全。據(jù)中國(guó)航天科技集團(tuán)王鵬介紹，區(qū)別于傳統(tǒng)的地下導(dǎo)流槽，一號(hào)工位采用了雙向?qū)Я麇F技術(shù)，高出地面3.9米的導(dǎo)流錐像練太極一樣“接”“化”，有效消解高溫和烈焰。
海南國(guó)際商業(yè)航天發(fā)射有限公司工程設(shè)備部部長(zhǎng)葛立新說(shuō)，為了更好地降溫降噪，一號(hào)工位摒棄傳統(tǒng)塔頂水箱設(shè)計(jì)，引入擠壓式大流量噴水系統(tǒng)。地面設(shè)置兩個(gè)儲(chǔ)氣罐和一個(gè)儲(chǔ)水罐，當(dāng)火箭點(diǎn)火時(shí)，控制系統(tǒng)立即下發(fā)指令，儲(chǔ)氣罐中的高壓壓縮氣體讓儲(chǔ)水罐中的水從噴水孔高速噴出形成水幕，15秒可釋放500噸水，不僅讓發(fā)射臺(tái)和導(dǎo)流錐等關(guān)鍵設(shè)備免受燃?xì)饬鳠g，還能使降溫降噪效率提升30%。
一號(hào)工位正在測(cè)試噴水降噪系統(tǒng)。（海南商發(fā)供圖）
值得一提的是，均勻分布在發(fā)射臺(tái)和導(dǎo)流錐表面的噴水孔，其設(shè)計(jì)也經(jīng)過(guò)了精密計(jì)算和多次試驗(yàn)，不僅分布合理，還能確保在極短時(shí)間內(nèi)噴出足夠水量。
“這是地面燃?xì)饬髋艑?dǎo)裝置首次成功保障中型液體火箭發(fā)射。”王鵬表示，系列創(chuàng)新設(shè)計(jì)不僅大幅提升了火箭發(fā)射安全性，還為未來(lái)航天發(fā)射提供了全新的解決方案。
新模式減少火箭“等待”時(shí)間
商業(yè)航天需要“快速響應(yīng)”，提效降本尤為重要。
長(zhǎng)征八號(hào)火箭團(tuán)隊(duì)結(jié)合一號(hào)工位，突破性采用“新三垂測(cè)發(fā)模式”：將火箭分段，分別通過(guò)公路運(yùn)輸至發(fā)射場(chǎng)后再完成總裝。
該團(tuán)隊(duì)還首創(chuàng)了“脈動(dòng)式生產(chǎn)測(cè)試發(fā)射一體化”模式，在海南總裝測(cè)試廠房?jī)?nèi)配備雙脈動(dòng)生產(chǎn)線及3個(gè)垂直作業(yè)位，實(shí)現(xiàn)火箭生產(chǎn)、測(cè)試、發(fā)射全流程高效銜接。
中國(guó)航天科技集團(tuán)宋征宇說(shuō)，新模式精簡(jiǎn)了發(fā)射場(chǎng)流程，提高了標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化程度，且大幅降低廠房占用時(shí)間，減少了發(fā)射等待時(shí)間，使發(fā)射場(chǎng)任務(wù)周期壓縮至“7天發(fā)射、7天恢復(fù)”，未來(lái)有望實(shí)現(xiàn)每周一次發(fā)射的高密度任務(wù)需求。
一號(hào)工位在建設(shè)中“精打細(xì)算”，亮出許多降本“妙招”：通過(guò)整合全國(guó)200余家配套單位資源，從設(shè)計(jì)到竣工比一般航天發(fā)射場(chǎng)的建設(shè)周期縮短近一半；發(fā)射塔架采用模塊化、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，建設(shè)規(guī)模縮減40%；首創(chuàng)的地面導(dǎo)流裝置替代了深坑導(dǎo)流槽，施工周期縮短60%，成本降低70%……
“這不僅是一座發(fā)射工位，更是中國(guó)航天人自主創(chuàng)新、攻堅(jiān)克難的縮影。”海南商業(yè)航天發(fā)射場(chǎng)一號(hào)工位首席指揮員張小軍說(shuō)，團(tuán)隊(duì)將持續(xù)優(yōu)化發(fā)射和管理流程，更好服務(wù)發(fā)射任務(wù)。
一號(hào)工位的高效運(yùn)作能力可顯著縮短火箭發(fā)射任務(wù)周期。（海南商發(fā)供圖）
新“大腦”緩解人工作業(yè)壓力
在此次火箭發(fā)射前的準(zhǔn)備過(guò)程中，測(cè)發(fā)指揮大廳工作人員通過(guò)“智慧發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)”就能時(shí)刻觀察一號(hào)工位的火箭狀態(tài)。
“智慧發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)”有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹說(shuō)，該系統(tǒng)是發(fā)射場(chǎng)的“大腦”和“中樞神經(jīng)”，通過(guò)全流程自動(dòng)化控制實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控與遠(yuǎn)程操作，點(diǎn)擊幾個(gè)按鍵，就能完成原本需要人員到現(xiàn)場(chǎng)才能進(jìn)行的加注、調(diào)壓動(dòng)作，讓測(cè)試人員“足不出戶”，提升了前端無(wú)人值守水平。發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)異常時(shí)，后端可快速響應(yīng)，大幅降低人為操作風(fēng)險(xiǎn)。
面對(duì)日益增多的發(fā)射任務(wù)，傳統(tǒng)的人工管理和計(jì)劃調(diào)整已不適用于商業(yè)航天。海南商發(fā)質(zhì)量風(fēng)控部部長(zhǎng)符菊梅說(shuō)，“智慧發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)”專門開(kāi)發(fā)了任務(wù)管控模塊。比如，任務(wù)需要吊車時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢查并分配可用吊車。而資源一旦分配，就得等任務(wù)完成后才能接受新的需求，因此無(wú)需人工頻繁核查資源狀態(tài)。
在此次一號(hào)工位首發(fā)任務(wù)中，該系統(tǒng)還首次擴(kuò)充了發(fā)射場(chǎng)的健康管理功能。一旦出現(xiàn)異常情況，系統(tǒng)能夠迅速診斷并提出解決方案，并反映至綜合運(yùn)維管理平臺(tái)上。平臺(tái)不但能清晰查看發(fā)射場(chǎng)所有設(shè)備健康狀態(tài)，還能在設(shè)備接近壽命期限時(shí)發(fā)出提醒，從而減少大量的人工巡檢作業(yè)。
中國(guó)航天科技集團(tuán)肖耘表示，此次任務(wù)中，“長(zhǎng)八”和一號(hào)工位成功通過(guò)實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)，其協(xié)調(diào)性與匹配性為后續(xù)高密度發(fā)射奠定了基礎(chǔ)。一號(hào)工位的高效運(yùn)作能力，可顯著縮短火箭發(fā)射任務(wù)周期，為商業(yè)用戶提供更快捷、可靠的服務(wù)。（記者陳凱姿、宋晨）
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