關心航天發射任務的人士一定注意到,此次北斗三號最後一顆地球靜止軌道衞星原計劃於6月16日上午發射,當天清晨6點多新華社對外發布了發射任務推遲的消息。一週後的23日,發射得以成功實施。
那麼,此次北斗三號全球組網收官任務因何在原計劃的發射窗口到來前被緊急叫停?航天人又做了哪些努力保證了6月23日發射的順利進行?
壓力數據異常!
6月15日傍晚,長三乙火箭已按流程完成常規推進劑加註,開始進行射前功能檢查。一切都在按部就班進行。
發射測試大廳內,火箭、衞星“兩總”和試驗隊員坐在各自工位觀看技術數據,大廳內只有01號指揮員嘹亮的口令聲不時響起。
20點剛過,在火箭開始加電測試後,來自航天科技集團六院的火箭低温發動機副總設計師羅巧軍和試驗隊員陳明航不約而同皺起眉頭。他們發現火箭三級發動機的I分機中減壓閥的壓力數據出現異常。“與正常情況下的數值相差了一點幾,這可不是小事情,因為其狀態直接關係三級發動機能否正常工作,關乎任務成敗。”羅巧軍説。
長三乙火箭三子級(高楠 攝)
幾分鐘後,一陣急促的腳步聲傳來。發射中心負責任務指揮的領導召集火箭“兩總”和技術人員離開大廳,到三樓會議室研究對策。
經過討論,專家們的意見很快得以集中:如果排除測試設備問題,那麼閥門產品是否存在問題需要儘快排查,如果問題定位於閥門產品則需要迅速更換同類產品,以便繼續實施後續發射流程。按照這樣的操作,16日的發射窗口仍可趕上。
6月15日20時43分,火箭“兩總”和技術人員針對技術問題進行緊急會商(劉淮宇 攝)
在航天科技集團一院長三甲系列火箭總指揮岑拯、總設計師姜傑帶領下,技術人員迅速梳理出問題排查步驟和應對處置需要準備的備份產品。
發射塔架上,操作人員按流程進入火箭艙體中對減壓閥進行檢查,殼體上一個雞爪形的細小裂紋映入眼簾。消息傳來,在場的人都驚出一身冷汗。
身在發射場的人員迅速聯繫一院北京方面的同志,對同批次產品從設計到生產、檢驗進行全過程核查。同時,緊急更換備份產品,並檢查其工作狀況是否滿足要求。
臨近12點,新更換的同批次產品經檢測工作狀態正常,具備實施任務條件,但一向堅持嚴慎細實的航天人沒有很快作出重啓發射的決定。
16日凌晨1點,北京方面對產品抽檢件的材料分析結果傳來,問題得到復現。此時,集團公司在發射場連夜召集火箭、衞星“兩總”參加的討論會正在進行。經過討論,大家認為,雖然經過排故指標已經正常,但本着慎之又慎、萬無一失的考慮,要堅決做到不帶疑點加註、不帶隱患上天。
集團公司黨組書記、董事長吳燕生,黨組成員、副總經理楊保華在聽取火箭、衞星等方面情況彙報後慎重研究決定,推遲發射任務,徹底排除隱患,並將意見迅速上報任務指揮部領導。
隨後,任務指揮部正式作出決策:發射任務推遲,發射時間待定。
當天清晨6點多,有關方面通過媒體及時向社會公佈了這一消息。
“要從最壞的情況準備,爭取最好的結果”
按照最初的發射窗口,6月16日凌晨4點多是火箭三級低温推進劑開始加註的時間。如果一切如常,火箭將在當天上午10點多託舉第55顆北斗導航衞星直入雲霄,全世界的觀眾都將通過電視直播看到這一激動人心的時刻。
得知任務推遲,一些網友在遺憾之餘理性地表達了關心和理解:“加油,確保萬無一失!”“致敬航天人,北斗三號,我在未來等你。”
6月16日,西昌衞星發射中心(劉淮宇 攝)
5點,總指揮岑拯回到住地,並招呼隊員儘快休整一下。因為,2個小時後,還有一場與後方的協調溝通會需要參加。
9點30分,航天科技集團在發射場召開會議,傳達學習上級領導指示精神,研究部署下一階段工作。北斗衞星導航系統工程總設計師楊長風到會傳達上級領導指示精神後指出,要按照上級領導的要求,“放下包袱、積極穩妥做好工作,確保萬無一失”。他最後語重心長地説,相信我們的隊伍能夠克服困難、破解難題。
吳燕生在會上強調:“要從最壞的情況準備,爭取最好的結果,越是在嚴峻情況下越是要保持清醒,在質量複查與提升工作中發現薄弱環節,確保任務成功實施。”
會議現場(劉淮宇 攝)
16日白天,問題產品被迅速送回位於北京的一院703所接受材料檢測,當晚,經過前後方結果比對,證明了問題發生的機理。已經加註常規推進劑的火箭矗立在塔架上,必須迅速拿出符合要求的替換產品,協調工作隨即展開。與此同時,圍繞問題的研究和歸零工作也在緊張推進。
史無前例!最大規模燃料泄出
18日上午,航天科技集團在北京、四川西昌、陝西西安召開視頻會,邀請火箭衞星研製專家、上級領導以及中國鋼研的材料專家對問題進行剖析定位。經過一上午的緊張討論,達成了可以歸零的結論,決定使用合格替代產品繼續執行發射任務。當天下午,西昌衞星發射中心召開指揮部會議,商討後續工作計劃,決策重啓發射任務。
18日晚,工作人員加班加點,將從北京運來的替換產品安裝上箭,經測試,指標符合任務要求。但那時仍沒有到能讓他們鬆口氣的時候:由於夏季氣温較高,已經加註常規推進劑的火箭貯箱內的燃料温度和氣枕容積出現變化,已不滿足發射實施條件。
這是一個艱難的決定,不泄出顯然不行,泄出後再重新加註,過程中會不會出現新的問題?
惟其艱難,方顯勇毅。經決策,長三甲系列火箭即將進行歷史上前所未有的最大規模推進劑泄出及重新加註。
發射場發射測量站站長陳華強説,西昌衞星發射中心歷史上曾進行過幾次推進劑泄出,但泄出量這麼大,並且泄出後繼續實施加註執行發射任務,這是頭一回。
火箭推進劑泄出操作,大多都是單點手動控制,開關大小的拿捏、流量流速的控制有時還需要聽聲辨識,難度很大。火箭上的開關閥門等也需要多次開啓,能否承受這些動作也是對產品質量的一次實戰檢驗。
經過萬全準備,技術人員分析出此項操作可能涉及的21項風險,並分別制定了應對策略。
6月19日,北斗衞星導航系統工程總設計師楊長風,長三甲系列火箭“兩總”在西昌衞星發射中心指導火箭常規推進劑泄出作業(劉淮宇 攝)
一波未平,一波又起。夏季高温情況下燃料加註後推遲發射,給航天人帶來新的難題。工作人員在對泄出後的助推器氧箱進行檢查時,發現連接傳感器的法蘭盤螺栓出現輕微腐蝕現象,需要儘快更換。
這項操作只能在狹窄的箭體內進行,操作人員要身着防化服從儀器艙艙口鑽進火箭內部,以俯卧的姿勢迅速精準完成拆除和新產品安裝工作。拆裝之間的短短數秒,還要對可能隨時遭遇的危險物質保持高度警覺並沉着應對。
最終,一院211廠產品裝配工人閆磊、劉永寧兩名30多歲的青年人扛起了責任,沉着果敢地完成了4個助推器氧箱24個螺栓的緊急更換任務。“直面危險、精準操作,211廠的同志在這次緊急處置中發揮重要作用,他們的敬業精神和紮實技能令我心生敬佩。”火箭總設計師姜傑院士説。
6月23日上午,當發射任務取得圓滿成功的消息傳來,火箭發射試驗隊員緊繃的神經終於得以放鬆……
記者手記
出差進行北斗三號全球組網收官發射報道期間,正值北京疫情防控形勢出現變化之時。相比於令人揪心的疫情,在西昌衞星發射中心經歷的火箭推遲發射及緊急處置,同樣稱得上“跌宕起伏”。
從前期星箭測試工作順利進行到社會各界給予廣泛關注,從發射前夜突發問題的緊急處置到發射窗口到來前宣佈推遲,再到問題歸零、重啓實施發射任務……前後方的航天人經歷了一個個無眠之夜,與發射場官兵協同配合,積極穩妥完成一系列處置,只為一個共同的目標:絕不讓火箭帶絲毫隱患上天。
眾所周知,由於航天發射的高風險性,在全世界範圍內推遲發射是比較普遍的現象。此次在發射場目睹任務推遲後發射場上空的連續雷雨影響,經歷長三甲系列火箭歷史上前所未有的最大規模推進劑泄出及重新加註,瞭解到產品裝配人員冒着巨大危險進行助推器氧箱法蘭盤螺栓更換……我們對宇航發射的高風險性有了一次更深刻認識,也對“熱愛祖國、無私奉獻、自力更生、艱苦奮鬥、大力協同,勇於登攀”等航天精神品質有了更深的體會。
航天探索是勇敢者的事業。我們堅信,在攀登航天科技高峯的道路上,沉着冷靜、堅毅果敢的中國航天人一定會不負重託、再創佳績,讓中國人探索太空的腳步邁得更大、更遠。