从夸父追日到万户飞天,中国人遨游九天的梦想已酝酿了千百年。作为运载火箭的心脏,航天科技集团六院11所研究设计的常温推进剂发动机、液氧煤油发动机,配套长征二号F、长征五号B及长征七号运载火箭,为空间站建造阶段12次发射任务提供动力支撑;研制的空间抽气泵、阀门等产品,配套核心舱、实验舱、货运飞船,助力建“宫”大业从梦想跨入现实。
过程完美,结果圆满
2020年5月,长征五号B运载火箭首飞成功。航天科技集团六院11所研究设计的120吨级液氧煤油发动机为我国最大推力运载火箭提供了8台助推级动力,实现“冰箭”的完美起步。
“过程完美,结果圆满”是液氧煤油发动机团队的矢志追求。为了这次成功,液氧煤油发动机设计团队铺垫了太久、付出了太多。副总师牵头,多部门联合开展风险识别和治理,完成了发动机实物产品质量确认、密封专项复查等专题质量工作。试验队进场后开展了大量发射前准备工作,所里抽调经验丰富的产品首席、主任设计师组成专家团,协助前方开展各项工作。前后方积极互动,落实数十项质量确认工作,做到交底充分透彻、操作规范精准、数据判读精细、预案适用完备、流程精细规范、“双想”深入全面、“举一反三”彻底,确保每项工作做到实处、做出实效。
这种坚持“眼见为实”、细致梳理流程、前后方联动确保质量的方式,成为液氧煤油发动机设计团队应对3次长征五号B火箭发射任务和4次长征七号火箭发射任务的“标配”。
“对于低温火箭来说,‘零窗口’发射难度更大,主要在于低温推进剂加注和发射前流程。”主任设计师李妙婷说。推进剂加注时火箭处于无人值守状态,射前流程可靠性要求大大增加,而发动机起动还需要满足预冷、特定入口压力等严苛条件,任何一个环节出现问题都会影响发射。对此,试验队反复推敲每一条口令和执行,形成预案,为发射成功打下坚实基础。
优中选优,强者更强
2022年11月29日23时08分,西北腹地,长征二号F运载火箭托举神舟十五号载人飞船飞向太空。常温推进剂发动机主任设计师冯耀辉注视着屏幕上的参数。数字不停跳动,控制大厅外,“神箭”顶着寒风冲破黑夜、冉冉升空。
随着神舟十五号飞船顺利进入预定轨道,冯耀辉紧绷许久的脸上展露欣慰的笑容。两年来,他参与了神舟十二号到十五号的4次发射,是他20余年从业生涯中前所未有的快节奏,他说:“对产品质量进行严格把控,我们的要求始终如一。”
载人发射任务对质量和可靠性提出了更高要求,发动机设计团队从参数、过程进行顶层策划,围绕设计冗余、产品优选和可靠性提升开展工作,坚持产品优中选优,对部分参数进行冗余考虑,“从源头提升发动机本质安全,确保任务万无一失。”副总师程晓辉说。
以推力室为例,设计师专人专岗,认真核对大到尺寸重量、小到喷嘴倒圆倒角的每个设计状态,对外观、焊缝、加工质量等细节一一把关,确保提供最好的产品。
2022年是中国载人航天事业立项实施30周年,而配套载人发射的发动机服役已超过30年。走过漫长光阴,11所研制团队对更高可靠性的追求从未止步,这其中既包括发现并治理在试验中暴露的隐患和风险,也包括用新的工艺方法代替原先落后的工艺方法。“两年内的4次神舟飞船发射任务中,发动机共实施了50余项薄弱环节治理,”程晓辉表示,“每一次飞行,都是发动机的一次成长。”
一流产品,闪耀太空
如果说空间站是我国航天史上一顶璀璨的王冠,11所为空间站配套的各种产品就是王冠上熠熠生辉的明珠。
空间站3个舱段配套的27种265台阀门,是空间站环境控制生命保障系统的重要控制组件。从初出茅庐到身经百战,研制团队心往一处想,劲往一处使,攻克了长寿命电磁阀设计技术、集成化设计技术等10余项关键技术,产品质量与服务能力得到用户满分认可。
发动机上的增压泵,也可以“进化”成空间站上的舱间抽气泵。舱间抽气泵主要用于空间站节点舱与气闸舱的压控系统,在航天员出舱活动前,将舱内的空气抽送给相邻的密封舱段,以节约氧气资源。11所研制团队历时近10年,攻克了多项关键技术,将噪声控制在72分贝以下,保证了航天员在空间站安全舒适工作,为空间站长期经济运行起到重要作用。
空间站环境控制生命保障系统中,还有11室研制的水处理储能器和橡胶O形圈、星形圈、功能件阀芯、保护件半膜。空间应用系统科学试验载荷中,也有11所提供的膜盒式储液器,“目前储液器已交付20余件,配套多个舱段,均工作正常,反馈良好。”主管设计师自豪地说。
两年内接续实施的空间站建造任务备受瞩目,任务多、要求高,11所党委书记胡旭东说,“要把党旗插在空间站建设一线。”11所专门成立了“空间站建设党员攻坚队”,鲜红党旗下,队员们积极承担、主动应战,确保了发动机工作次次完美。
探索太空永无止境,液体动力砥砺前行,以百分努力保证发发圆满,以百倍信心担当时代使命。11所所长张晓军表示,“11所将以实现‘三高’全面发展为目标,持续为空间站运维和其他航天工程任务提供动力支撑与技术支持,为我国探索浩瀚宇宙贡献源源不断的力量。”(王盈)