王玉磊 梁珂巖
2018年7月10日,北斗二號IGSO-7星在西昌衛星發射中心發射升空,成功進入預定軌道,踏上了北斗全球組網的新征程。
18年櫛風沐雨,中國的北斗從西昌走向太空、走向亞太、走向全球,西昌也成為聞名世界的“北斗港”。中心先后共執行29次北斗發射任務,成功將36顆北斗衛星送入太空,發射成功率達到100%,為推進我國北斗工程建設打下了堅實基礎。
36星巡天,北斗星座閃耀星空
北斗衛星導航星座由中圓軌道衛星、傾斜地球軌道衛星和地球靜止軌道衛星組成,這些軌道都屬于中高軌道。目前,中高軌道衛星只能由長征三號甲系列火箭發射,而且,長征三號甲系列火箭只能在西昌衛星發射中心實施發射。加之中心作為我國較低緯度的發射場,發射效費比高。所以,“北斗”對“西昌”情有獨鐘,也就不足為奇了。
使命呼喚擔當,使命引領未來。作為目前唯一能夠發射北斗衛星的發射場,中心不忘初心、牢記使命,用北斗29次全勝的光榮戰績,擎起了西昌航天的時代擔當。
誠然,航天發射是一項高風險的科技活動,歷次北斗任務中,也有驚心動魄的回憶。
2003年5月24日晚,發射場區大雨傾盆,長征三號甲運載火箭托舉著第三顆北斗一號衛星矗立在發射塔架,等待著飛天一刻的來臨。
當晚9時許,低溫推進劑加注完畢,程序進入射前負3小時。突然,控制系統報告:給箭上三級火工品和電磁閥等設備供電的關鍵線路——M3母線漏電!這一險情可能造成箭上火工品誤爆或不起爆,導致發射失敗的嚴重后果!
發射“窗口”時間只有短短51分鐘。如果發射,會有風險;如果中斷發射,就會造成無法估量的損失,還會留下重大事故隱患。
一時間,指揮中心的空氣似乎都凝固了。關鍵時刻,向來沉默寡言的火箭控制系統高級工程師毛萬標站了出來。
經過幾次來回上下塔架,進行全面細致地測試檢查后,憑著扎實的理論功底、翔實的數據計算分析,毛萬標得出結論:漏電現象是由于環境濕度較大,部分接插件結霜引起,不會影響母線供電電壓,不會成為決定成敗的因素,可以發射。
毛萬標堅定自信的神情和嚴謹周密的分析,使指揮部領導做出繼續進行發射程序的決定。5月25日零時34分,我國第三顆北斗一號衛星發射升空,成功進入預定軌道。
事后談及這次任務,毛萬標講道:“在那個時候,就需要有人站出來,這是作為一個系統工程師,作為一個航天人的責任。”
在全球十大航天發射場中,西昌發射場是屬于氣候條件較為復雜的發射場之一。場區地處青藏高原東麓,受局地氣候影響明顯,不僅有雨季干季之分,還要受來自東南西北四個方向的氣象系統影響,發射窗口氣象保障難度非常大。據統計,近一半的發射都是在雨季執行的。
2011年7月27日5時整,距離發射窗口僅剩半小時,場區出現強雷暴天氣。雨,越下越大。
中心氣象系統高級工程師江曉華回憶說:“從發射前半小時開始,我們每隔10分鐘就向任務指揮部預報一次場區未來10分鐘的天氣情況,一共報了3次,但結果都是一樣:8公里范圍內有雷暴,而且是強雷暴。”
5時30分,已經到發射窗口時間,指揮部要求氣象系統拿出5點35分至45分之間最后會商結果。
中心氣象團隊憑借20多年氣象工作經驗和詳細的數據分析,終于覓到“機會”——未來10分鐘內,場區雷雨將出現短暫間隙,滿足發射最低氣象條件。
5時44分28秒,伴隨著指揮員的口令,操作手果斷按下紅色“點火”按鈕,長征火箭托舉著“希望”直刺蒼穹。不久,西昌指控大廳傳來喜訊:第九顆北斗導航衛星準確入軌,發射取得圓滿成功!
航天發射是萬人一桿槍的事業,無論哪個系統、哪個崗位都是不可或缺的一分子,在一次次攻堅克難地磨煉中,中心以巨大的政治勇氣和強烈的責任擔當,鑄造起中國航天的一塊福地。
18年見證,跨越發展相伴而行
時間為經,空間為緯。
坐標系上一條代表我國北斗導航星座建設發展的曲線,隨著一顆顆北斗衛星成功發射、在軌運行而不斷向上延伸,標示著北斗一號系統建成、北斗二號系統建成、開啟北斗三號全球系統建設的坐標點格外醒目。
另一條代表西昌衛星發射中心測試發射能力的曲線,也在不斷向上攀升。兩條曲線的交會處,清晰可見第一顆北斗衛星、第二顆,一箭雙星,“遠征一號”上面級……
遠征一號上面級被稱為“太空擺渡車”,它是在運載火箭上增加的一級獨立飛行器,2015年3月首次在中心測試組裝發射。這也是中心歷史上首次實施“衛星、上面級、火箭”三方聯合操作。
當時已經在測發一線摸爬滾打了11年、擔任首位上面級指揮員的郝軍感慨道:“在高密度發射狀態下,首次發射上面級意味著指揮模式全新、技術狀態全新、測試流程全新、人員崗位全新、時間節點特別緊,唯有從零開始加速突破,方有勝算。”
最為棘手的是,必須確保在4天內,完成衛星和上面級對接、合整流罩,否則將會影響任務進度。僅4天的操作方案,郝軍和團隊也足足用了4天時間才擬制完成并得到三方認可。
一個個新挑戰、一次次新跨越,北斗西昌、相守相伴,也相互見證著彼此的鳳凰涅槃。近年來,西昌衛星發射中心堅持向科技創新要戰斗力,加強核心關鍵技術攻關,以牽引發射能力升級。大力推進設施設備可靠性增長、測發流程改進、組織模式優化,克服低溫推進劑射前持續補加、工序緊張、流程脆弱等難題,形成穩定“零窗口”發射能力,有力保證探月工程、北斗工程、載人航天工程等重大工程發射任務的完成。
大力開展國產信息技術研究攻關,基于國產計算機、防火墻、數據庫和麒麟操作系統,自主設計、自主開發、自主研制,建成發射測控指揮控制、信息存儲、數據處理和監控顯示系統,率先在航天發射核心領域成體系構建國產自主可控信息系統,成功經受數十次實戰任務檢驗,運行穩定可靠,有效提升信息系統安全水平。
為具備遠距離一體化任務指揮控制能力,中心將測試發射、測量控制、通信、氣象、勤務保障五大系統數據進行融合,徹底改變了過去各系統、各單位分散建設、自成體系、互不兼容等問題。無論是在發射陣地、測控機房,還是指揮控制中心,都能讓任務指揮長和各分系統指揮員掌握同樣的數據信息,使用同樣的指揮平臺,為指揮和決策提供實時全面的信息支撐。
此外,中心還成功攻克低溫環保推進劑大口徑真空絕熱閥門、大型低溫貯罐、大流量大功率低溫泵和多管路并行加注等多項關鍵技術,有力支撐新一代運載火箭安全順利發射,達到了國內領先、國際前列水平。
如今,西昌衛星發射中心與文昌航天發射場具備全部長征系列液體火箭發射能力,并實現從主要發射地球同步軌道,向常態發射中圓軌道、地月轉移軌道、低傾角低軌道、太陽同步軌道全面拓展,覆蓋我國各類航天器發射軌道需求。
由此,中心年發射能力達到15發,發射次數在我國四大發射場中率先破百,創造了120天完成8次航天發射的高密度紀錄。
功以才成,業由才廣。中心大力實施人才優先發展工程,多渠道多手段搭建任務實戰、專業崗位、科研學術、軍民融合等多種平臺培養歷練;積極探索建立與地方高校、科研院所聯合培養人才機制;舉辦“大數據”“云計算”“空間科學”等高科技知識講座;組織召開航天測發技術研討會和百次發射學術交流會;打造博士后科研工作站和11支科技創新團隊等“組合拳”,人才建設渠道越來越寬、活力越來越足。
此外,中心還健全一系列管理機制、考評機制、選用機制、激勵機制、進出機制,加快了中心人才隊伍建設步伐。數據顯示,中心碩士以上學歷科技人員約占人員總數的30%,人才隊伍素質得到穩步提升。
伴隨著一顆顆衛星的順利升空,一支匯聚高素質指揮管理人才、高層次科技創新人才和高技能操作人才方陣逐步形成,為發射任務圓滿成功打下了堅實力量支撐。
征程萬里風正勁,重任千鈞再出發。中心,正以前所未有的姿態向世界一流航天發射場邁進。中國,正以豪邁的步伐向世界航天強國邁進。
29次全勝,不忘初心牢記使命
在48年航天發射歷程中,西昌衛星發射中心有成功的喜悅也有慘痛的教訓,參試人員對“質量就是生命、質量就是勝算”的感悟尤為深刻。
20世紀90年代,由于產品技術不過硬、質量管理不規范和對氣象條件認識不到位等原因,中心經歷了我國航天發射連續出現的4次重大失利:
1992年3月22日火箭點火后緊急關機;
1994年4月2日衛星在測試廠房爆炸;
1995年1月26日火箭起飛50秒后星箭爆炸;
1996年2月15日火箭起飛21秒后觸地爆炸。
面對困境,中心科技人員愈挫愈勇,堅定信心,總結教訓,建立健全了“雙崗四檢查”“雙想”等制度機制,凝練形成了“顆顆螺釘連著航天事業,小小按鈕維系民族尊嚴”的質量文化,助推中國航天在低谷中奮起,不斷走向成熟。
為與國際接軌和提高發射成功率,中心從2004年開始構建質量管理體系,用現代管理這根線,將多年發射經驗繁衍出的一顆顆珍珠串了起來,于2006年9月成為我國第一家通過ISO9001體系認證審核的航天發射場。
2007年4月的北斗二號第一顆衛星發射,不僅是建設北斗區域導航系統的首次發射,還承擔著占用導航頻率資源和驗證MEO軌道空間環境的重任。同樣,發射場還面臨著首次使用新建三號發射工位、首次使用遠控模式、首次發射中圓軌道衛星等多個挑戰。
針對本次任務特點難點,中心扎實做好遠控設備安裝調試、地面設備調試運行、發射場合練等任務準備工作。深入分析形勢,共識別風險因素62個,制定措施136條。嚴格把控節點,確保任務實施全過程受控……
有了質量管理體系的保駕護航,2007年4月14日凌晨4時11分,中心成功將衛星送入預定軌道。4月17日傍晚20時許,我國成功接收衛星信號,搶在國際電聯“七年之限”前,牢牢確立我國衛星占用該軌道資源的合法地位。
與時俱進謀發展,中心于2011年在質量管理體系基礎上構建了質量、環境、職業健康安全一體化管理體系,同步加緊構建衛星發射、自然災害等多種應急預案體系。
伴隨著高密度發射步入常態化,十八大以來執行的航天發射任務,占該中心成立48年來發射總數的35%。
“為此,中心又探索建立了縱向的技術責任體系和橫向的管理責任體系,運用精細化管理方法把一體化管理體系向崗位延伸、向末端拓展,極大地提升了任務質量管理水平?!敝行馁|管辦介紹道。
從跟跑、并跑到追求領跑,中心與航天工業部門共同推出的“雙五條”歸零標準,經過一次次發射任務的實踐檢驗,已得到國內國外同行認可,成功納入國際標準。此外,中心大力推行的“7S”“QC”等一系列制度規范,在任務質量管控中發揮了巨大效用,西昌和文昌兩個發射場合力創造了1997年以來84戰連戰全勝的世界航天奇跡。
2017年7月2日,由于液氫液氧發動機故障,長征五號運載火箭第二發任務發射失利,我國航天發射一度暫停。中心黨委堅持問題導向,深入開展質量復盤復查,總結建立“雙向交底”和嚴把“入口關、放行關、放飛關”等規章制度,精心組織、嚴密實施,一舉奪得中國航天發射重啟后14次發射連戰連捷的新輝煌。