北斗專列，使命必達(dá)——北斗發(fā)射任務(wù)100%成功背后

四川在線消息(記者 吳浩 攝影 郝飛)從北斗一號(hào)到北斗三號(hào);從發(fā)射地球靜止軌道衛(wèi)星，到具備北斗工程三種軌道的部署能力;從一年幾次發(fā)射到一年十幾次發(fā)射，每一次北斗工程的發(fā)射任務(wù)，都少不了長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭的托舉，長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭也被人稱為“北斗專列”。

12月16日，隨著兩顆北斗三號(hào)衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道，長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭完成了2019年全年的發(fā)射任務(wù)。成績(jī)格外亮眼：2019年發(fā)射任務(wù)100%成功，執(zhí)行北斗工程以來發(fā)射任務(wù)100%成功。

此次發(fā)射成功也意味著持續(xù)2年的北斗高密度組網(wǎng)發(fā)射任務(wù)圓滿完成。自2017年11月5日首次發(fā)射北斗三號(hào)組網(wǎng)衛(wèi)星以來，北斗系統(tǒng)2年時(shí)間實(shí)現(xiàn)18次30顆衛(wèi)星發(fā)射連戰(zhàn)連捷，“北斗三號(hào)組網(wǎng)在高密度態(tài)勢(shì)下保持了百分百成功率，創(chuàng)造了中國(guó)航天發(fā)射歷史上的新紀(jì)錄?！蔽鞑l(wèi)星發(fā)射中心副主任王澤民說。

而這其中，有兩個(gè)關(guān)鍵詞，遠(yuǎn)征一號(hào)上面級(jí)和一體化管理體系。

遠(yuǎn)征一號(hào)上面級(jí)助力更高更遠(yuǎn)

從2007年發(fā)射首顆北斗二號(hào)導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星算起，12年間，長(zhǎng)三甲系列火箭用38次圓滿成功的完美表現(xiàn)，將53顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。如果再算上更早前發(fā)射的北斗導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星，那么長(zhǎng)三甲系列火箭以42次100%的發(fā)射成功率，護(hù)送57顆北斗衛(wèi)星進(jìn)入軌道。

在北斗的全球戰(zhàn)略中，中圓地球軌道衛(wèi)星是核心。“最早長(zhǎng)三甲系列火箭接到北斗發(fā)射任務(wù)時(shí)，僅具備地球靜止軌道衛(wèi)星發(fā)射能力，北斗工程對(duì)運(yùn)載火箭提出了需要滿足多軌道面組網(wǎng)發(fā)射的新要求?！睋?jù)長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭總設(shè)計(jì)師姜杰介紹，為滿足需求，研制團(tuán)隊(duì)為此開展了以北斗衛(wèi)星工程發(fā)射中圓地球軌道、傾斜地球同步軌道和地球同步軌道設(shè)計(jì)技術(shù)為代表的攻關(guān)研制。

而這其中，遠(yuǎn)征一號(hào)上面級(jí)成為了最大亮點(diǎn)。長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭副總師葉成敏形容，“上面級(jí)的專業(yè)名稱為‘軌道轉(zhuǎn)移飛行器’，形象地理解就是‘太空擺渡車’，它是將有效載荷(如衛(wèi)星)從某個(gè)轉(zhuǎn)移軌道，送入預(yù)定工作軌道或預(yù)定空間位置的具有自主獨(dú)立性的航天運(yùn)輸飛行器。”

上面級(jí)是一個(gè)全新的產(chǎn)品，既有運(yùn)載器的特點(diǎn)，又有空間飛行器的特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)沒有經(jīng)驗(yàn)可以借鑒;國(guó)外有關(guān)上面級(jí)的資料也是淺嘗輒止，不涉及核心關(guān)鍵。遠(yuǎn)征一號(hào)上面級(jí)，需要將北斗導(dǎo)航衛(wèi)星直接送入工作軌道。

“自2008年啟動(dòng)遠(yuǎn)征上面級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和工程研制工作起，共耗時(shí)7年。”據(jù)姜杰介紹，研制團(tuán)隊(duì)先后突破了熱控、長(zhǎng)時(shí)間自主導(dǎo)航制導(dǎo)、長(zhǎng)時(shí)間滑行推進(jìn)劑管理、遠(yuǎn)距離高碼率測(cè)控等多項(xiàng)重大關(guān)鍵技術(shù)，開展了千余項(xiàng)地面試驗(yàn)，針對(duì)長(zhǎng)時(shí)間在軌飛行經(jīng)歷的空間輻照、空間熱環(huán)境開展了大量的環(huán)境適應(yīng)設(shè)計(jì)、分析與驗(yàn)證，采用了百余項(xiàng)新技術(shù)以滿足長(zhǎng)時(shí)間在軌任務(wù)要求。

2015年3月30日，遠(yuǎn)征一號(hào)上面級(jí)成功將第17顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星直接送入工作軌道，遠(yuǎn)征一號(hào)成功首飛完美首秀。遠(yuǎn)征一號(hào)上面級(jí)的研制成功，進(jìn)一步加快了北斗衛(wèi)星的部署速度，為衛(wèi)星節(jié)約能量，延長(zhǎng)衛(wèi)星工作壽命做出了貢獻(xiàn)，這一系列創(chuàng)新大大提高了長(zhǎng)三甲系列火箭的任務(wù)適應(yīng)性，大大縮短了北斗工程建設(shè)進(jìn)度并大大降低了工程建設(shè)成本。

截至目前，遠(yuǎn)征一號(hào)上面級(jí)在北斗三號(hào)工程發(fā)射中圓滿完成了12次任務(wù)，將24顆MEO軌道衛(wèi)星準(zhǔn)確送入預(yù)定軌道，為北斗三號(hào)工程組網(wǎng)任務(wù)的最終順利完成奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

一體化管理體系破解制勝密碼

長(zhǎng)三甲系列火箭的出彩，離不開來自西昌的堅(jiān)強(qiáng)后盾。

2017年11月以來，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心已連續(xù)成功實(shí)施18次組網(wǎng)發(fā)射，將28顆北斗三號(hào)組網(wǎng)衛(wèi)星和2顆北斗二號(hào)備份衛(wèi)星順利送入預(yù)定軌道，平均每月發(fā)射1.2顆衛(wèi)星的高密度，刷新了全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組網(wǎng)速度的世界紀(jì)錄。

應(yīng)對(duì)高密度發(fā)射挑戰(zhàn)，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心有著怎樣的殺手锏呢?“堅(jiān)持質(zhì)量、環(huán)境和職業(yè)健康安全一體化管理體系精細(xì)化運(yùn)行。”王澤民說，2016年以來，中心圓滿完成數(shù)十次航天發(fā)射任務(wù)，占我國(guó)同期發(fā)射任務(wù)數(shù)量43%。2018年，在發(fā)射任務(wù)數(shù)量超過歷史極值近一倍的情況下，創(chuàng)造“北斗”“嫦娥”等17次重大航天發(fā)射任務(wù)全勝優(yōu)異成績(jī)，這其中一體化管理體系功不可沒。

2006年，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成為我國(guó)第一家質(zhì)量管理體系認(rèn)證的航天發(fā)射場(chǎng)。2009年,中心在國(guó)內(nèi)率先建立運(yùn)行質(zhì)量、環(huán)境和職業(yè)健康安全一體化管理體系?！爸攸c(diǎn)就是把體系意識(shí)培育與日常教育緊密結(jié)合起來，通過質(zhì)量文化培育、先進(jìn)典型宣傳、事故案例警示等方法，在潛移默化中強(qiáng)化意識(shí)、啟發(fā)自覺，做到融會(huì)貫通、知行合一，保證一體化管理體系落細(xì)落實(shí)、落到實(shí)處?！蓖鯘擅裾f。

這樣的操作已經(jīng)獲得了大量回報(bào)。2018年10月31日16時(shí)29分，西昌市發(fā)生5.1級(jí)地震。此時(shí)，距離震中50余公里的西昌衛(wèi)星發(fā)射中心2號(hào)發(fā)射工位，正在進(jìn)行第四十一顆北斗衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)常規(guī)推進(jìn)劑加注。千鈞一發(fā)之際，中心立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，迅速組織洞庫(kù)、泵間、管路巡視等7個(gè)崗位的號(hào)手，全面檢查現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，有無燃料泄漏情況。經(jīng)過號(hào)手仔細(xì)檢查，各設(shè)備工作正常，未出現(xiàn)問題，任務(wù)按照流程繼續(xù)進(jìn)行。11月1日23時(shí)57分，中心成功發(fā)射第41顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。

2019年，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心共承擔(dān)13次航天發(fā)射任務(wù)，創(chuàng)造出發(fā)射當(dāng)天下一發(fā)火箭轉(zhuǎn)場(chǎng)、同一發(fā)射工位狀態(tài)轉(zhuǎn)換僅7天，5星2箭2上面級(jí)同時(shí)在場(chǎng)測(cè)試等歷史紀(jì)錄，每次任務(wù)97個(gè)崗位、3000余項(xiàng)操作都做到精確無誤，可以說，正是一體化管理體系的存在，為任務(wù)順利實(shí)施、圓滿成功提供重要保證。