11月下旬，“嫦娥五號”探測器將在海南文昌發(fā)射場升空，開啟探月旅程。此次發(fā)射任務(wù)是我國探月工程“繞、落、回”三步走的“收官之戰(zhàn)”, 將實現(xiàn)我國首次月球無人采樣返回任務(wù)，意義重大，舉世矚目。11月21日上午，“嫦娥五號”月球探測任務(wù)進(jìn)行了發(fā)射前的最后一次系統(tǒng)間全區(qū)合練。昨天，承擔(dān)此次發(fā)射任務(wù)的長征五號遙五運載火箭團(tuán)隊相關(guān)負(fù)責(zé)人向記者介紹了長征五號運載火箭的有關(guān)情況。長征五號運載火箭總設(shè)計師李東介紹，為了確保準(zhǔn)時發(fā)射，團(tuán)隊采用了變射向、變滑行時間的多軌道奔月發(fā)射方案，應(yīng)用“窄窗口多軌道”技術(shù)，針對五十分鐘的發(fā)射窗口分別設(shè)計了五條發(fā)射軌道，在發(fā)射窗口期內(nèi)，可根據(jù)發(fā)射時間通過軟件自動選擇發(fā)射軌道，從而確保實現(xiàn)“零窗口”發(fā)射。

2020年最具“分量”的發(fā)射

長征五號火箭第一總指揮、中國運載火箭技術(shù)研究院黨委書記李明華介紹，此次“嫦娥五號”發(fā)射是長征五號系列運載火箭的第六次發(fā)射，也是今年第三次執(zhí)行發(fā)射任務(wù)。此前，在今年5月5日，長征五號B遙一火箭成功首飛;7月23日，長征五號遙四運載火箭成功發(fā)射了“天問一號”火星探測器。

長征五號運載火箭是我國新一代大推力低溫液體運載火箭，全長近57米，起飛重量約870噸，起飛推力超過1000噸?；鸺捎?ldquo;兩級半”構(gòu)型，芯一級、芯二級直徑為5米，芯一級捆綁四個直徑為3.35米的助推器，芯級和助推器全部采用液氫、液氧、煤油等無毒無污染推進(jìn)劑;地球同步轉(zhuǎn)移軌道(GTO)運載能力可達(dá)14噸，是目前我國運載能力最大的火箭。由于芯級直徑大于其他長征火箭，長征五號運載火箭被親切地稱為“胖五”，而又因為采用了液氫、液氧等低溫推進(jìn)劑，長征五號運載火箭也獲得了“冰箭”的稱呼。

據(jù)介紹，“嫦娥五號”月球探測器重達(dá)8.2噸，是我國目前發(fā)射的重量最重的探測器，也是今年中國航天發(fā)射的最重的載荷，“嫦娥五號”探測器需要進(jìn)入近地點200公里、遠(yuǎn)地點41萬公里的地月轉(zhuǎn)移軌道，對運載火箭的能力提出了很高的要求。“在長征火箭家族中，只有長征五號運載火箭可以將這么重的載荷直接送入地月轉(zhuǎn)移軌道，這是對運載火箭能力的集中檢驗，也是對中國航天能力的最佳注解。”李明華說。

而此次發(fā)射的“分量”還體現(xiàn)在長征五號運載火箭的技術(shù)創(chuàng)新與管理創(chuàng)新上。由于地月相對位置以及軌道設(shè)計等因素的限制，此次發(fā)射是一次接近于“零窗口”的發(fā)射，遙五火箭的發(fā)射窗口只有五十分鐘，一旦在發(fā)射窗口時間內(nèi)不能實施發(fā)射，“嫦娥五號”的奔月計劃就會受到影響。

五條軌道力保“零窗口”發(fā)射

長征五號運載火箭總設(shè)計師李東向記者介紹，為了確?；鸺郎?zhǔn)時發(fā)射，研制團(tuán)隊采用了變射向、變滑行時間的多軌道奔月發(fā)射方案，應(yīng)用“窄窗口多軌道”技術(shù)，針對五十分鐘的發(fā)射窗口分別設(shè)計了五條發(fā)射軌道，每條軌道對應(yīng)十分鐘的發(fā)射窗口，在發(fā)射窗口期內(nèi)，可根據(jù)發(fā)射時間通過軟件自動選擇發(fā)射軌道，提高了軌道切換效率，為長征五號火箭實現(xiàn)“零窗口”發(fā)射奠定了基礎(chǔ)。

長征五號運載火箭總指揮王玨則表示，作為大型低溫火箭，長征五號火箭在發(fā)射日的工作項目繁多而復(fù)雜，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都可能導(dǎo)致發(fā)射時間的推遲，甚至錯過發(fā)射窗口。為了確保發(fā)射日工作精準(zhǔn)、高效開展，研制團(tuán)隊在管理上也采取了創(chuàng)新的方法，通過發(fā)射日流程精細(xì)化管理，對發(fā)射前流程進(jìn)行精細(xì)化再造，從過程、崗位和設(shè)施維度分別開展梳理和設(shè)計，把崗位職責(zé)、工作要求和發(fā)射流程有機融合，形成了可以指導(dǎo)工作的項目細(xì)化表以及工序作業(yè)指導(dǎo)書，對發(fā)射日當(dāng)天的各項工作提供直接、有效的指導(dǎo)。“采用發(fā)射日流程精細(xì)化管理后，發(fā)射日當(dāng)天的每一個階段、每一個項目和每一道工序都有清晰、明確的要求和指導(dǎo)，每個崗位在什么時間做什么事情、達(dá)到什么標(biāo)準(zhǔn)、杜絕什么問題，都一目了然，提高了發(fā)射日的工作效率，有效防止了低層次問題的發(fā)生。”王玨說。

“4+23”力保萬無一失

如果從2019年12月27日長征五號遙三火箭成功發(fā)射算起，此次發(fā)射將是長征五號系列運載火箭在一年時間內(nèi)的第四次發(fā)射。作為航天復(fù)雜系統(tǒng)工程，長征五號火箭研制呈現(xiàn)出強耦合、強約束、高風(fēng)險、高動態(tài)的典型特點，每一次發(fā)射都不是對上一次成功的簡單復(fù)制，而是站在新的起點上，用更高的標(biāo)準(zhǔn)和更嚴(yán)的要求，從零開始做好每一項工作。

據(jù)了解，長征五號遙五火箭在充分繼承以往產(chǎn)品質(zhì)量確認(rèn)工作方法的基礎(chǔ)上，采取了更高的標(biāo)準(zhǔn)和更嚴(yán)的要求，確保產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)正確受控、產(chǎn)品質(zhì)量滿足任務(wù)要求。研制團(tuán)隊從“設(shè)計要求、技術(shù)狀態(tài)、設(shè)計特性、產(chǎn)品過程控制、產(chǎn)品驗收、質(zhì)量問題歸零及舉一反三、測試方法和測試覆蓋性有效性、借用產(chǎn)品的有效性、全級次供應(yīng)商、單點失效環(huán)節(jié)、軟件質(zhì)量、殘余風(fēng)險”等12個方面對長征五號遙五火箭產(chǎn)品進(jìn)行了充分的分析評估和檢查確認(rèn)，開展了“眼見為實”專項檢查工作，做到了產(chǎn)品全面覆蓋、責(zé)任壓準(zhǔn)壓實、組織保障有力。

王玨介紹，研制團(tuán)隊結(jié)合長征五號遙五火箭特點開展了質(zhì)量控制工作，制定了“4+23”的質(zhì)量管控措施，對火箭發(fā)動機等4項工作開展了專題分析，對產(chǎn)品制造、驗收及總裝測試等環(huán)節(jié)采取質(zhì)量控制措施23項，包括火箭飛行關(guān)鍵動作指標(biāo)閉合分析、設(shè)計特性全集分析與控制分析確認(rèn)、焊縫質(zhì)量專項檢查確認(rèn)、環(huán)境適應(yīng)性分析、測試覆蓋性分析、數(shù)據(jù)包絡(luò)及比對分析等。

研制團(tuán)隊在“嚴(yán)”上下決心、在“細(xì)”上做文章、在“實”上下功夫，通過扎實有效的質(zhì)量控制工作，最大限度地辨識并控制長征五號遙五火箭的各項技術(shù)風(fēng)險與產(chǎn)品風(fēng)險，為確保發(fā)射成功奠定了堅實的基礎(chǔ)。

“與自己的賽跑沒有終點”

今年是長征五號系列火箭執(zhí)行任務(wù)最密集的一年。在長征五號B發(fā)射成功的兩周之后，研制團(tuán)隊再次奔赴發(fā)射場執(zhí)行“天問一號”火星探測器的發(fā)射任務(wù);經(jīng)過80天戰(zhàn)高溫、抗疫情的忘我沖刺，7月23日，長征五號遙四火箭一飛沖天，打出了中國航天的“新高度、新速度、新精度”。

在這次長征五號遙五火箭發(fā)射任務(wù)期間，研制團(tuán)隊依然在不斷突破自我，面對“零窗口”的挑戰(zhàn)，團(tuán)隊大力開展技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，應(yīng)用科學(xué)的工作方法和思想方法，結(jié)合任務(wù)特點制定發(fā)射方案，開展發(fā)射場流程精細(xì)化再造，實現(xiàn)高密度執(zhí)行重大航天工程任務(wù)，連戰(zhàn)連捷的“自我超越”。

鄭茂琦是長征五號火箭低溫蓄壓器的設(shè)計師，從接過設(shè)計工作開始，他就下定決心，徹底優(yōu)化熱緩沖導(dǎo)管。經(jīng)過充分的分析計算，他摸清了導(dǎo)管振動疲勞壽命的主要影響因素。而就在他準(zhǔn)備優(yōu)化設(shè)計時，他被告知該導(dǎo)管已經(jīng)大量生產(chǎn)，報廢將造成重大經(jīng)濟(jì)損失，但鄭茂琦沒有放棄，他轉(zhuǎn)而投入改制優(yōu)化的方案設(shè)計中。經(jīng)過多輪的“驗證、改進(jìn)、再驗證”，終于完成了優(yōu)化改進(jìn)，減小了導(dǎo)管的振動，使得導(dǎo)管抗振疲勞壽命大大提高，實現(xiàn)了蓄壓器導(dǎo)管的徹底優(yōu)化。

鄒瑩是長征五號火箭控制系統(tǒng)仿真建模的負(fù)責(zé)人，對待仿真試驗她永遠(yuǎn)一絲不茍，嚴(yán)格把控飛行試驗狀態(tài)，不放過任何一條異常曲線，使得仿真試驗一直處于高質(zhì)量運行當(dāng)中。一旦發(fā)現(xiàn)“蛛絲馬跡”，鄒瑩就會主動與設(shè)計人員一同查明緣由，解決問題。她嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度，保證了每條仿真試驗曲線的有效性和高效率。

“長征五號研制團(tuán)隊不僅是在書寫成功，也是在書寫歷史;不僅是在創(chuàng)造紀(jì)錄，也是在創(chuàng)造精神。在一次次地挑戰(zhàn)自我、超越自我中，更加深刻地體會到，與自我的賽跑沒有終點。”李明華說。(記者 肖歡歡 通訊員 姜哲)

關(guān)鍵詞： 嫦五 中國探月