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北斗专列,使命必达——北斗发射任务100%成功背后


来源:四川在线

成绩格外亮眼:2019年发射任务100%成功,执行北斗工程以来发射任务100%成功。

 

从北斗一号到北斗三号;从发射地球静止轨道卫星,到具备北斗工程三种轨道的部署能力;从一年几次发射到一年十几次发射,每一次北斗工程的发射任务,都少不了长征三号甲系列火箭的托举,长征三号甲系列火箭也被人称为“北斗专列”。

12月16日,随着两颗北斗三号卫星进入预定轨道,长征三号甲系列火箭完成了2019年全年的发射任务。成绩格外亮眼:2019年发射任务100%成功,执行北斗工程以来发射任务100%成功。

此次发射成功也意味着持续2年的北斗高密度组网发射任务圆满完成。自2017年11月5日首次发射北斗三号组网卫星以来,北斗系统2年时间实现18次30颗卫星发射连战连捷,“北斗三号组网在高密度态势下保持了百分百成功率,创造了中国航天发射历史上的新纪录。”西昌卫星发射中心副主任王泽民说。

而这其中,有两个关键词,远征一号上面级和一体化管理体系。

 

远征一号上面级助力更高更远

从2007年发射首颗北斗二号导航试验卫星算起,12年间,长三甲系列火箭用38次圆满成功的完美表现,将53颗北斗导航卫星送入预定轨道。如果再算上更早前发射的北斗导航试验卫星,那么长三甲系列火箭以42次100%的发射成功率,护送57颗北斗卫星进入轨道。

在北斗的全球战略中,中圆地球轨道卫星是核心。“最早长三甲系列火箭接到北斗发射任务时,仅具备地球静止轨道卫星发射能力,北斗工程对运载火箭提出了需要满足多轨道面组网发射的新要求。”据长征三号甲系列火箭总设计师姜杰介绍,为满足需求,研制团队为此开展了以北斗卫星工程发射中圆地球轨道、倾斜地球同步轨道和地球同步轨道设计技术为代表的攻关研制。

而这其中,远征一号上面级成为了最大亮点。长征三号甲系列火箭副总师叶成敏形容,“上面级的专业名称为‘轨道转移飞行器’,形象地理解就是‘太空摆渡车’,它是将有效载荷(如卫星)从某个转移轨道,送入预定工作轨道或预定空间位置的具有自主独立性的航天运输飞行器。”

上面级是一个全新的产品,既有运载器的特点,又有空间飞行器的特点,国内没有经验可以借鉴;国外有关上面级的资料也是浅尝辄止,不涉及核心关键。远征一号上面级,需要将北斗导航卫星直接送入工作轨道。

“自2008年启动远征上面级的关键技术攻关和工程研制工作起,共耗时7年。”据姜杰介绍,研制团队先后突破了热控、长时间自主导航制导、长时间滑行推进剂管理、远距离高码率测控等多项重大关键技术,开展了千余项地面试验,针对长时间在轨飞行经历的空间辐照、空间热环境开展了大量的环境适应设计、分析与验证,采用了百余项新技术以满足长时间在轨任务要求。

2015年3月30日,远征一号上面级成功将第17颗北斗导航卫星直接送入工作轨道,远征一号成功首飞完美首秀。远征一号上面级的研制成功,进一步加快了北斗卫星的部署速度,为卫星节约能量,延长卫星工作寿命做出了贡献,这一系列创新大大提高了长三甲系列火箭的任务适应性,大大缩短了北斗工程建设进度并大大降低了工程建设成本。

截至目前,远征一号上面级在北斗三号工程发射中圆满完成了12次任务,将24颗MEO轨道卫星准确送入预定轨道,为北斗三号工程组网任务的最终顺利完成奠定了坚实基础。

 

一体化管理体系破解制胜密码

长三甲系列火箭的出彩,离不开来自西昌的坚强后盾。

2017年11月以来,西昌卫星发射中心已连续成功实施18次组网发射,将28颗北斗三号组网卫星和2颗北斗二号备份卫星顺利送入预定轨道,平均每月发射1.2颗卫星的高密度,刷新了全球卫星导航系统组网速度的世界纪录。

应对高密度发射挑战,西昌卫星发射中心有着怎样的杀手锏呢?“坚持质量、环境和职业健康安全一体化管理体系精细化运行。”王泽民说,2016年以来,中心圆满完成数十次航天发射任务,占我国同期发射任务数量43%。2018年,在发射任务数量超过历史极值近一倍的情况下,创造“北斗”“嫦娥”等17次重大航天发射任务全胜优异成绩,这其中一体化管理体系功不可没。

2006年,西昌卫星发射中心成为我国第一家质量管理体系认证的航天发射场。2009年,中心在国内率先建立运行质量、环境和职业健康安全一体化管理体系。“重点就是把体系意识培育与日常教育紧密结合起来,通过质量文化培育、先进典型宣传、事故案例警示等方法,在潜移默化中强化意识、启发自觉,做到融会贯通、知行合一,保证一体化管理体系落细落实、落到实处。”王泽民说。

这样的操作已经获得了大量回报。2018年10月31日16时29分,西昌市发生5.1级地震。此时,距离震中50余公里的西昌卫星发射中心2号发射工位,正在进行第四十一颗北斗卫星发射任务常规推进剂加注。千钧一发之际,中心立即启动应急预案,迅速组织洞库、泵间、管路巡视等7个岗位的号手,全面检查现场设备运行状态,有无燃料泄漏情况。经过号手仔细检查,各设备工作正常,未出现问题,任务按照流程继续进行。11月1日23时57分,中心成功发射第41颗北斗导航卫星。

2019年,西昌卫星发射中心共承担13次航天发射任务,创造出发射当天下一发火箭转场、同一发射工位状态转换仅7天,5星2箭2上面级同时在场测试等历史纪录,每次任务97个岗位、3000余项操作都做到精确无误,可以说,正是一体化管理体系的存在,为任务顺利实施、圆满成功提供重要保证。

[责任编辑:周凡]

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