首页 >> 当代中国 >> 研究园地 >> 文化
迈向世界航天强国的必由之路 ——谈高强密度发射下的中国运载火箭产业化发展
2012年12月13日 15:54 来源:科技日报 2012年12月12日 作者:中国运载火箭技术研究院 字号

内容摘要:

关键词:

作者简介:

  在航天领域,运载火箭的年发射次数直接体现了一个国家运载火箭产业化水平的高低,是衡量一个国家航天实力非常重要的指标。以美俄为代表的世界航天强国,都经历了高强密度发射的阶段,并在这一过程中实现了运载火箭质量的提高和管理水平的进步,最终带动了运载火箭产业化发展乃至国家工业基础的提升。

  运载火箭产业化发展既取决于火箭技术的模块化、通用化和系列化水平,以及组批生产的管理能力、产品质量的可靠性和工艺的稳定性,也取决于发射场测试与组织管理能力等各个方面工作,是系统能力的综合体现。从某种意义上说,实现运载火箭产业化发展是一个国家成长为航天强国路途上必须通过的一道门槛。

  自2006年起,中国长征系列运载火箭逐渐步入发射高峰期以来,在大规模生产和发射上取得了显著进步,年均发射规模总体位居世界前三。尤其是,2011年和2012年的发射次数均处于第二。

  “十二五”期间,中国长征系列运载火箭呈现出意义十分重大、任务空前繁重、发射密度高、持续时间长、技术状态多、风险难度大、生产周期短、工程项目多、卫星用户广的显著特征。并迎来了国际和国内的军、民、商用卫星发射需求大幅增加的局面。

  不论是资源、海洋、风云和北斗系列,还是遥感和实践系列需要发射的卫星数量都在增加。随着“嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星的发射成功,以探月工程为代表的深空探测任务已经全面展开,除此之外,还有重中之重的载人航天任务。众多航天项目已经对传统的火箭单发研制生产模式提出了严峻挑战,探索运载火箭产业化发展的新模式成为中国运载火箭技术研究院必须突破的一道难题。

  目前,我国仍处于社会主义初级阶段,包括工业基础在内的一些领域与世界航天强国相比还有一定差距,同时,运载火箭原有的单件定制生产特点是在长期历史研制条件下形成的,我国运载火箭组批生产没有现成的管理模式可以借鉴。

  在高强密度发射任务的需求与压力下,为适应多型号研制并重、研制和生产并举、生产和发射并进的形势,中国运载火箭技术研究院把突破点锁定在以实现运载火箭产业化发展为目标,通过科学管理和依托先进技术的高效运作来赢得时间、资源和效益的创新管理方面,确立了以发射计划为主线,技术、进程、质量、物资全面支撑的整体框架,提出“实施项目牵引、创新管理模式、优化资源配置、挖掘生产潜能、再造工作流程、形成组批投产、加强工序协调、实现流水作业、全程质量控制、提升综合水平”的管理思路,并将创新运载型号的科研生产管理模式与完成持续高密度发射任务作为“十二五”期间的首要工作目标。

  同时,中国运载火箭技术研究院探索出把项目管理与型号任务有机融合,以项目为牵引的运载火箭组批生产、密集发射的管理框架,形成了从元器件、原材料组批采购开始,单机和零部件组批生产,系统级试验和全箭总装,以及出厂测试、出厂评审、测试发射柔性作业的运载火箭批生产和高密度发射管理模式。

  运载火箭百发工程

  为适应运载火箭更高强密度发射任务的需求,“十二五”开局之际,中国运载火箭技术研究院对未来十年运载火箭发射任务进行了全面调研,开启了组批投产100发火箭的工程。

  运载火箭百发工程实现了从传统的科研生产管理模式向全要素管理模式的一次实践与跨越,是我国真正意义上运载火箭产业化的载体。

  目前,正在组织开展运载火箭百发投产工程实施工作,从物资备料、条件保障、质量控制、人力资源等开展全面策划,组织梳理新组批投产火箭技术状态,在新组批投产中开展产品化专项工作策划,开展物资组批备料策划实现集中订货。

  “批发次”管理模式

  由于运载火箭整箭产品具有单件定制生产的特征,而火箭大部分单机产品和零部件已经具备批量生产的条件,具有多品种、少批量的生产类型特点。因此,对于运载火箭生产管理模式不能简单确定为专用产品单件生产模式或成熟产品批生产模式,而应是两种模式的综合使用。

  具体来说,中国运载火箭技术研究院采取火箭“批发次”生产管理模式,即原材料和元器件按成批采购,单机和零部组件组批生产,单机和部段产品生产装配按批管理、按批验收和按发次交付,系统综合试验、火箭总装和出厂测试按发管理,多发滚动交付发射。由此,就构成火箭型号的离散型批生产线,为连续生产测试及高密度发射奠定了生产基础。

  在任务高峰期,中国长征系列运载火箭做到2发电气系统产品综合试验、2—3发火箭并行总装、1发产品出厂测试、1发出厂评审待命出厂或提前出厂存放,2发产品在发射场测试发射。呈现出相继展开、强调重点、交叉并行、互相渗透的一条龙管理格局,在短时间内组织完成10多发火箭产品生产齐套,实现了运载火箭由年发射2—3发到现在15发以上的能力转变。

  控制系统通用化设计

  由于卫星状态和轨道参数不同,每一发火箭的技术状态也不尽相同,因此,在系统设计工作中以前没有批产的概念。

  为了在短时间内形成批量研制发射能力,在技术创新的同时充分采用通用化设计方案,并在控制系统飞行软件的通用化设计上得到充分的体现。控制系统按照软件工程化的设计与管理要求重新设计了飞行软件,调整了软件结构,将整个飞行软件分为两部分,一是不随发射任务变化的常量,二是随发射任务变化的数据。针对单发火箭的参数,仅修改有变化的数据,使飞行软件修改方便,提高了效率和可靠性。

  快速处理质量问题能力

  由于每一个质量问题的发生,必然影响着下一发火箭的出厂或发射,因此,要求研制人员要有具备快速处理质量问题的能力。

  在研制过程中出现的质量问题,无论问题的大小,都及时处理。在归零工作完成后,对归零措施的落实情况进行跟踪检查,对出现的技术难度大,一时无法归零的问题,在该问题对本发飞行和对后续任务的影响及风险进行分析后,确有不影响飞行试验成功的明确结论,并经专家组审查通过后,可以放行,但必须制定详细的归零计划,明确限期归零。

  在每发飞行任务结束后,及时完成飞行试验数据的结果分析工作,对火箭飞行过程中出现的问题尽快查找原因,并在归零工作完成后对归零措施在后续火箭上的落实情况,检查确认,确保措施的落实。

  快速处理并不等于放松处理。对测试过程中出现的质量问题、现象,逐一记录、拉条挂账,对问题和现象产生的机理抓住不放、彻查到底,并严格按“五条归零”标准完成工作,形成书面报告。

  为适应高密度发射,在归零工作的组织上迅速反应、周密策划,采取了“前后方结合、上下游结合、相关系统结合、设计师系统与专家结合”的特殊做法,既保证问题彻底解决,又保证了现场工作进度。以某发动机单元测试预冷工作异常问题为例,从决定阀门组件盒下箭,在北京组织专家进行故障分析,到组织新阀门组件盒装配并测试完成用了不到10小时。又比如星箭对接过程应变测点数据异常问题,在发现问题的当晚,就组织专家进行故障分析评审,对现场排故提出意见,经过一个不眠之夜完成了故障分析和现场排故工作,保证了卫星按时转场和发射。

  资源保障科学调配

  为解决一只型号队伍既要满足发射场发射任务又要兼顾后续火箭研制工作造成人力资源紧张的问题,搭建了中国运载火箭技术研究院与发射场网络的互联互通,实现了后方科研人员与前方发射队人员的数据交互,在保证数据安全传输的基础上解决了远距离异地办公的难题,提高了适应高密度发射节奏的工作效率。

  面对两发火箭发射在发射场期间任务交叉的情况,中国运载火箭技术研究院采取了实行双工位测试、前后搭接、交叉并进、顺序发射的管理办法,使发射准备周期缩短50%,发射队人数比以往减少1/3。前后交叉在发射场工作的发射队员树立全型号一盘棋的大局意识,队员相互上岗保驾,缓解了设计生产线上人力资源紧张的矛盾,减少了发射队的发射场经费开支,提高了整个型号队伍的工作效率。合理安排火箭产品的进出场和专列配置,通过巧妙衔接、合并优化设计最佳方案。如火箭与靶场地面设备合并为同一专列进场;进场后返回车皮与上一发物资合并为同一专列撤场,达到了充分利用铁路运输资源和节省运输经费的目的,取得了事半功倍的效果。

  运载火箭是航天能力的标志和基石。我国运载火箭能力有多大,进入太空的能力就有多大,航天事业发展的舞台就有多大。中国运载火箭事业需要持续提升水平,全面实现产业化发展,从而为中国航天事业向世界航天强国迈进提供更加强有力的支撑。

责任编辑:春华

分享到: 0 转载请注明来源:中国社会科学网 (责编:)
W020180116412817190956.jpg
用户昵称:  (您填写的昵称将出现在评论列表中)  匿名
 验证码 
所有评论仅代表网友意见
最新发表的评论0条,总共0 查看全部评论

回到频道首页
QQ图片20180105134100.jpg
jrtt.jpg
wxgzh.jpg
777.jpg
内文页广告3(手机版).jpg
中国社会科学院概况|中国社会科学杂志社简介|关于我们|法律顾问|广告服务|网站声明|联系我们