新型固體運載火箭發射流程管理

◎北京宇航系統工程研究所 宋永生 楊青 金鑫 周非 魏凱

新型固體運載火箭發射流程管理

◎北京宇航系統工程研究所 宋永生 楊青 金鑫 周非 魏凱

通過對某新型固體運載火箭發射流程管理、計劃管理模式進行系統總結，對流程管理和計劃管理中的創新模式、管理舉措進行提煉，力求對后續型號及其它型號的發射流程和計劃管理起到借鑒作用。

某新型固體運載火箭是我國新一代運載火箭中唯一的固體型號，其突出的優勢是發射準備時間為小時級，可有效應對自然災害等突發事件的應急發射需求。該型固體運載火箭在首次飛行試驗中就執行“一箭四星”的飛行試驗任務，這不僅要全面考核火箭系統的總體方案，檢驗火箭系統與衛星、發射場、測控等大系統接口，更要對快速發射流程進行全流程檢驗與考核。作為首次飛行試驗，火箭技術狀態還不成熟，與外部系統接口有待考核，發射流程不具備直接按照快速發射流程開展飛行試驗任務的條件，但其設計必須在快速發射流程框架下進行調整和細化，以從總體流程上對快速發射流程進行全面考核和檢驗。

新火箭、新流程、新場地、新人員、新接口給首飛試驗帶來了很大難度，但通過針對固體運載火箭特點定制科學合理的發射流程，開展精細高效的計劃管理，以及全體試驗隊員和后方保障人員的共同努力，不僅取得了首飛“一箭四星”任務的圓滿成功，更取得發射場箭上質量零問題、發射計劃零推遲的管理佳績。

一、流程管控的實施

1.發射流程設計

我國傳統液體運載火箭在發射場的測發模式主要有2種，一種為“一平兩垂”模式，即水平運輸、垂直對接、垂直測試，如CZ-3系列運載火箭等；另一種為“三垂”模式，即垂直對接、垂直運輸、垂直測試，如CZ-2F運載火箭。前一種模式的火箭在技術區完成產品卸車后，直接轉運至發射塔架進行箭體對接、火箭測試、星箭對接等發射前技術準備，射前完成推進劑加注，然后執行發射任務；后一種模式的火箭完成產品卸車后，在技術區進行火箭垂直對接、火箭測試、星箭對接等發射前技術準備，射前垂直轉運至發射區進行推進劑加注，然后再執行發射任務。這2種模式的火箭無論是在技術區還是在發射區對接，火箭位置相對固定，流程相對單一。

而固體運載火箭是預先儲存在發射場，接到發射任務后，再按以下流程開展工作：在技術區（測試廳）開展狀態檢查、分系統測試、總檢查測試，測試通過后轉至轉載廳；在轉載廳進行火箭裝填、初容室總裝，再轉至星箭對接廳；在星箭對接廳開展星箭對接、整流罩對接，再轉至測試廳；在測試廳進行對接后測試，再轉至轉載廳；在轉載廳將筒箭轉至移動測試發射臺架；移動測試發射臺架載火箭轉場運輸至發射區；在發射區開展發射區測試、發射流程測試，完成發射工作。

新型固體運載火箭定位為預先儲存、快速發射的運載火箭，要求在儲存狀態下接到任務，具備24小時內完成發射的能力，可有效應對突發事件的應急發射需求。為滿足這一要求，新型固體運載火箭測發流程的設計不僅需要滿足應急發射的測試要求，而且要能夠滿足基本的測試覆蓋性要求，因此其采用水平總裝、水平測試、水平運輸、起豎后垂直發射的“三平一垂”測發模式。

考慮到首飛風險、測試覆蓋性及產品可靠性因素，該火箭首飛發射流程無法直接按照快速發射流程進行，需在快速發射流程總框架下，依據可靠、安全、精細的原則，明確首飛火箭出廠技術狀態，增加發射場工作項目。在確定各種工作項目的基礎上，綜合考慮首飛進度要求，創新性地利用仿真分析技術將火箭、衛星、保障條件、場地等進行仿真建模，再利用研制和發射場中的總裝操作、裝填、測試等時間實測數據，及時發現不協調、不匹配問題，并反饋調整、指導設計改進，開展退步式反流程設計，經反復迭代優化出滿足首飛要求的流程設計，最終確定首飛發射流程如圖1所示。

圖1 某新型固體火箭首飛發射流程圖

通過發射流程可以看出，首飛發射流程和快速發射流程基本一致，但首飛發射流程工作項目更多，工序轉換更復雜，這些均給發射場計劃管理和現場組織帶來難度。

2.計劃制定

作為首飛的固體運載火箭，該火箭在發射場工作計劃制定上沒有成熟的同類計劃可以直接借鑒，為此項目團隊在首飛發射流程確定的基礎上，提前開展發射場工作項目分解、分析和評估，并按發射任務節點計劃、火箭系統工作計劃、火箭系統日工作實施計劃、專題計劃4個層次，逐漸增加計劃的維度和細化程度。

發射任務節點計劃。瞄準首飛任務目標，明確火箭、衛星、發射場、測控等大系統之間的接口、節點，制定形成了火箭首飛發射“四星”飛行任務；組織實施計劃網絡圖，以火箭發射場工作項目為主線，重點考慮各系統間的工作接口，如星箭對接時間、天基對接測試時間等。

在該計劃網絡圖指導下，工程各系統依據系統之間的接口開展工作安排和任務協同，確保了各系統工作接口清楚、任務節點明確、工作目標一致。

火箭系統工作計劃。在任務節點計劃的指導下，火箭系統按照首飛發射流程，對工作流程進行進一步細化，制定火箭首飛發射“四星”火箭工作計劃網絡圖，其是對火箭系統工作項目的進一步分解，重點明確火箭各系統之間的接口和時間節點，如火箭何時交付測試、火箭何時具備星箭對接條件等，實現了火箭系統內部各分系統之間的協同工作。

火箭系統日工作實施計劃。明確了火箭系統內部各分系統之間的接口，由于現場涉及多個分系統和單位、百余個試驗隊員協同工作，所以在火箭進場后為確?，F場工作有序開展，項目團隊在火箭系統工作計劃基礎上，組織技術系統、調度系統、質量系統，進一步分析、細化形成了該新型火箭首飛發射“四星”任務日工作計劃。其對從任務進場到發射完成后撤場期間，試驗隊每天的工作項目進行細化，并明確到具體的工作項目、保障條件和責任單位。

在日工作計劃制定過程中，項目團隊充分與火箭各系統進行協調，并根據工作進展和突發情況對每天工作項目進行調整與優化，確定并行和串行項目，確保每日工作計劃及整體計劃與階段計劃的匹配性；對外統一提出保障需求，對內統一分配資源，提前協調各系統間的工作項目和保障條件沖突，實現資源的合理、高效分配。

通過制定每日工作計劃，每項工作形成一個任務模塊，將每項工作計劃的開展條件和對后續工作計劃的影響當作任務模塊的輸入及輸出條件，增加了工作項目串行、并行、壓縮時間等調整的可行性，減少了在計劃調整過程中各項目不能按時完成的風險。

專題工作計劃。在制定日工作計劃的基礎上，項目團隊還針對重點、難點工作制定了一系列專題計劃，如專列卸車專題計劃、任務轉場專題計劃、發射日專題計劃等，這些計劃是對日工作計劃的補充和細化，可以保障重點、難點、復雜工作項目的有序開展。

首次飛行試驗產品狀態新、發射場狀態新、參試系統多，難免因技術狀態變化、考慮不周、質量問題等異常變故影響計劃，所以項目團隊在制定發射場計劃過程中，一方面著力細化工作計劃，力求工作時間評估準確，留有余量；另一方面充分考慮項目風險，將計劃余量科學地分配到發射場重點和難點工作項目中，提高計劃的柔性。

3.計劃管理

一是成立計劃管理機構。為確保發射場計劃的順利執行，火箭試驗隊成立了相應的計劃管理機構（見圖2），其包括計劃決策組、現場決策組、現場調度組。其中，計劃決策組負責審定任務實施計劃，研究重大計劃調整；現場決策組負責指導試驗任務的落實和銜接，以及各階段工作的確認和問題處理，在任務完成后向決策組進行匯報；現場調度組負責現場督促、落實各項目開展。

圖2 計劃管理機構工作流程圖

二是實施精細化管理。試驗任務期間，計劃管理機構緊緊圍繞發射任務節點計劃、火箭系統工作計劃、火箭系統日工作實施計劃、專題計劃4個層次計劃，本著目標管理、節點控制、責任落實的原則實施精細化管理。

現場調度組在現場動態跟蹤工作進程，一方面做好工作現場組織工作，協調和處理出現的各類問題，及時調度各種資源保障，確保試驗順利進行；另一方面做好上傳下達工作，向計劃決策組提供決策依據，以有力支持現場計劃決策組的決定。召開日調度會，對照該新型火箭首飛發射“四星”任務日工作計劃，總結當天工作完成情況，明確次日工作項目、責任分工和保障條件。

此外，針對加注、轉場、發射日等重要工作項目，召開專題協調會進行工作協調，部署工作，明確任務和分工，協調落實各系統之間的具體接口、工作順序。

三是實現計劃的動態管理。當前，運載火箭發射密度高，發射場多任務并行是常態，所以難免會因質量問題、技術狀態變化等因素引起計劃調整。針對新型火箭制定的工作計劃要能在遇到外部和內部的突發風險時，及時反應、靈活調整，以確保任務按計劃完成。

對于因局部突發問題引起的計劃小時級拖延的情況，應對日工作計劃做適當微調，通過日調度會協調將已耽擱工作合理分配到第二天工作項目中，通過項目并行或適當加班的方式予以解決。

對于因一般突發情況引起2天以內的進度拖延，應本著最近關鍵節點不突破的原則，對這段時間內的工作項目進行分析、評估，合理調整工作順序，增加并行工作項目和適度加班等方式進行局部計劃的調整。

對于因重大突發情況導致3天以上的進度拖延，應本著后續轉場或發射等重大節點不突破的原則，對后續整個工作項目進行重新安排，以在確保質量、安全、可靠的原則下采取合理加班和優化流程的手段，實現計劃的動態管理。

二、實施效果

某新型固體運載火箭首飛發射流程是在快速發射流程基礎上的細化和調整，通過建立4個層次的發射場計劃制定機制，確保了計劃的目標性、層次性、科學性、指導性；通過成立計劃管理機構，實現了現場計劃的統一協調和管理；通過建立規范的調度例會制度和精細化管理方法，實現了計劃的閉合管理；通過建立規范的計劃動態管理原則，實現了目標管理下的計劃動態調整。在整個發射場計劃管理過程中，科學籌劃、規范管理，沒有因為計劃管理和調度問題影響整個任務進度，為型號按時首飛提供了有力的保障。

在該新型火箭首飛任務中，通過不斷優化首飛發射流程，開展有針對性的計劃管理方法，保證了按計劃圓滿完成首飛任務，不僅實現火箭系統方案的全面檢驗與考核，而且總結探索出一套適應快速發射固體運載火箭的發射流程和計劃管理模式，為未來固體運載火箭進一步壓縮發射場工作時間，真正實現快速機動發射奠定了基礎。