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来自 使用说明 2020-02-29 03:47 的文章
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“胖五”飞天背后的“上海力量”:27个月全心呵

  【新民晚报·新民网】长征五号是目前我国新一代运载火箭家族中最“壮实”、劲儿最“大”的成员,由于比以往的火箭要“胖”得多、“腰围”粗得多,被亲切称为“胖五”。今天20时45分,长征五号运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空,成功发射实践二十号卫星。未来,“胖五”将带嫦娥五号、发生器模块火星探测器、载人空间站等“大咖”乘客,飞往太空。这个科技“网红”背后,“上海制造”发挥了重要作用。中国航天科技集团八院院长张宏俊介绍,八院承制的长征五号助推器,是目前国内最大的低温液体助推器,为全箭提供了90%的动力,是长征五号火箭起飞的主要动力源,八院用“上海力量”助推长征五号任务取得圆满成功。

  早在2017年7月,长征五号遥三箭的四个助推模块已经运抵天津厂房,至今已存放27个月。面临我国航天有史以来运载火箭最长的存放时间,八院长征五号研制团队全面分析助推模块长期停放风险,并采取各种措施释放风险、提高可靠性。

  “要把产品当成自己的孩子一样,从零件生产开始直到发射升空,产品研制的整个过程需要我们全身心投入去照顾。” 长征五号副总指挥兼副总设计师、八院科技委常委鲍国苗介绍说。

  由于这次的存储时间超过以往任何一次,设计师就像操心的父母,时刻挂念着“宝贝”的“健康”,每个月轮流前往天津对助推模块进行常规巡检,全面地查看各项监测数据是否正常。

  研制团队每6个月会组织一次整箭复测,通过“全身检查”,确保产品保持健康状态。如今,两年多的时间已经对产品做了4次复测,各项性能都满足要求。团队成员吴小军介绍:“单个助推模块每个小项我们就要进行3至4次匹配测试,可以说我们与助推模块的每个地方都已经有了近20次的‘亲密’接触。”

  即使常规巡检结果良好,但航天人从不放过任何一个未知。研制团队将合练箭助推模块上的单机或部件拆下,送回上海复测。合练箭助推模块是为进行火箭演练而制作的与正样助推模块生产过程、装配工艺、测试方法都一致的助推模块,其存放环境更恶劣、存放时间更长,这说明对合练箭的测试完全可以覆盖对正样产品的测试。长征五号总体主任设计师曾文花描述当时的工作状态:“当时在天津,为了克服严峻的环境考验,我们将每日的工作时间提前至早上5点至9点半,连续工作4.5个小时,持续了5天,最终在规定时间内拆下了43个阀门、73根管路、150件单机。操作人员出来时,汗水早已浸湿衣衫、从口罩中都能倒出水来。即使是大早上,舱内的温度也能达到43摄氏度。”通过这种旁证手段,研制团队就像是吃了一颗定心丸,对本次发射更加有信心了。

  “再设计、再分析、再确认”是研制团队的工作准则。长征五号助推模块采用了120吨大推力液氧煤油发动机,其产生的最高压强达500个大气压,要控制好这种压力,火箭的增压输送系统就显得非常关键。增压输送系统是连接推进剂贮箱与发动机的纽带,主要作用是为推进剂贮箱增压,为发动机输送推进剂,满足发动机工作要求。高压电磁阀是增压输送系统中多个启闭阀门中的一个,由电导通来控制,其主要作用是在发动机工作时,打通或切断增压通道,对增压输送系统正常工作起着决定作用。

  在合练箭进行多次试验后,设计师发现电磁阀非金属部分容易出现凹坑,这将影响电磁阀打开关闭的时间比原先的长,存在一定的隐患。阀门专业设计师马上投入更改设计工作,研制出“不锈钢基体+非金属”复合结构。但更改部分的结构仅有几毫米,在这个不到一节小拇指大小的零件上,需要加工出尺寸精密的凹槽,并进行非金属的镶嵌,“螺丝壳里做道场”就是它的真实写照。通过仿真分析、试验验证,最终解决了凹坑隐患,提高了电磁阀的可靠性,为保成功又增加了一分支撑。火箭发射的成功,正是依靠这样许许多多微不足道的细如沙尘的改进,才支撑起了中国航天发射“大厦”。

  “产品就是人品,品质就是尊严”是八院长征五号项目办主任张修科的口头禅。他介绍,长征五号的助推模块由总体、结构、测量、动力四个专业。 每个专业梳理出影响任务成败的关键单机列表,将其转换成设计特性,最终梳理出一个助推模块必不可少的设计特性有近4000个,制定了设计特性全集“全检全测全记”的工作要求。如今,研制团队已将这近4000个设计特性的所有数据整理成数据包,为后续数字化建设、大数据分析、智能检测奠定基础。

  团队做到“眼见为实”——要么看到产品实物,要么看到产品的照片,坚决不在“报告中复查”,重新判读总装产品近万张照片、近6千张焊接X光底片……

  据统计,一个助推模块共有30多类产品涉及近400项外协外包情况,团队组织对近十家外协外包单位进行了13次监督检查,特别是对于气瓶和蓄压器膜盒这两种型号的关键、重要外协外包产品,研制人员通过现场对外协外包厂家生产现场、工艺、生产过程、数据包和二级供应商情况进行检查,掌握目前外协外包质量控制状况的一手信息,和外协单位共同探讨整改措施,加强对产品质量的管控。

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关键词: 发生器模块