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揭秘!北斗“收官之星”發射推遲七天,那些天里到底發生了什么?
發布時間:2020-06-28     作者:   來源:科技日報   分享到:

6月23日9時43分,我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭,成功發射北斗系統第五十五顆導航衛星。至此,北斗三號全球衛星導航系統星座部署全面完成。

北斗“收官之星”圓滿發射,其背后的過程卻是一波三折。此次發射任務原定于6月16日上午執行,卻在發射前一晚按下了“暫停鍵”,背后原因是什么?推遲發射的7天里,航天人都做了什么?中國衛星導航系統管理辦公室主任、北斗衛星導航系統工程副總設計師冉承其做客《面對面》,講述了收官之戰的幕后故事。

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減壓閥現雞爪形裂紋

發射前一晚果斷按下“暫停鍵”

6月15日傍晚,長征三號乙運載火箭已按流程完成常規推進劑加注,開始進行射前功能檢查。20時左右,工作人員在控制氧流量的穩壓器里發現了一個減壓閥的故障。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,那么閥門產品是否存在問題需要盡快排查。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,殼體上一個三四公分大小的雞爪形細小裂紋映入眼簾。

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發射場的人員迅速將問題反饋到北京,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,并檢查工作狀況是否滿足要求。臨近6月15日24時,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,但任務指揮部沒有很快作出重啟發射的決定。6月16日凌晨1時,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。

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冉承其稱,這是材料的一種現象,但大家認為還有不是特別清楚的地方。最終,前線任務指揮部決定推遲本次任務發射,做到“不帶疑點加注,不帶隱患上天”。

爭分奪秒

不到兩天完成“歸零”

6月16日,問題產品被迅速送回北京,接受材料檢測。當晚,經過前后方結果比對,證明了問題發生的機理。已經加注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。

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冉承其稱,這個“零”就是讓這個產品的質量技術狀態跟正常產品一樣,不帶任何隱患回到“歸零”狀態,我們經常講“千萬不能歸而不零,可以歸但不能不到零位,一定要回到最好的狀態”。6月16日推遲發射后,技術人員爭分奪秒,幾乎都沒有休息的時間,6月18日完成了這個產品的徹底歸零。

前所未有!

四分之三推進劑被重新加注

6月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。但由于夏季氣溫較高,已經加注常規推進劑的火箭貯箱內的燃料溫度和氣枕容積出現變化,已不滿足發射實施條件。推進劑不泄出顯然不行,但泄出后再重新加注,過程中會不會出現新的問題?經過決策,航天人做出了一個艱難的決定:火箭將進行史上前所未有的最大規模推進劑泄出及重新加注。

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冉承其介紹說,相對于加注,泄出是一個逆操作。此外,推進劑特別是其氧化劑具有腐蝕性,時間長了對管路和部件都會帶來一定影響,并且要求保證推進劑泄回的過程中不能有任何閃失,還有一定的安全風險。技術人員分析出此項操作可能涉及的21項風險,并分別制定了應對策略。6月19日至20日,火箭一級、二級及四個助推加注口以上的氧化劑、燃燒劑分別安全完成泄出操作。粗略計算,泄出量約占加注燃料總量的四分之三,規模之大世所罕見。

法蘭盤螺栓出現輕微腐蝕現象

工作人員緊急更換

然而,一波未平,一波又起。工作人員在對泄出后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,需要盡快更換。這項操作只能在狹窄的箭體內進行,操作人員要身著防化服從儀器艙艙口鉆進火箭內部,以俯臥的姿勢,在一個小時以內精準完成拆除和新產品安裝工作。

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冉承其稱,氧化劑有腐蝕性,燃燒劑對人體有些毒副作用。“我們操作人員就是要膽大心細,還需要有一種舍我其誰的奉獻精神。”最終,工作人員完成了4個助推器氧箱24個螺栓的緊急更換任務,所有人開始為6月23日的重啟發射做著各項準備工作。

化解“取經”路上的“最后一難”

排除萬難后,6月23日9時43分,長征三號乙運載火箭點火發射,北斗收官之星奔向蒼穹。回顧這段歷程,冉承其說同事們笑稱此舉堪比“唐僧西天取經”,“九九八十一難,我們終于把最后一難給化掉了。”

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