空間站任務應急發射流程技術安全管理的設計與實施

崔贏午，袁 振，孟慶豐，徐珊珊，岳曉飛

（1. 北京宇航系統工程研究所，北京，100076；2. 中國運載火箭技術研究院，北京，100076）

0 引 言

根據載人航天工程空間站階段任務安排，當停靠空間站的載人飛船發生不能安全返回的故障時，地面啟動載人飛船應急發射任務。空間站出現故障，且關鍵功能相關備份產品已啟用，經評估決策后，執行應急發射方案。這要求在指定時間內，全面、高效、精準、有效開展發射場技術安全管理工作，需要依據應急發射流程，確定安全管控重點，制定技安管理措施。

1 技術安全特點

應急救援工作流程火箭基礎級在技術區完成測試后，以豎立狀態封存，執行應急值班任務。待接到應急救援指令后，轉運至發射區開展相關工作。整流罩、逃逸塔分別完成測試準備后轉運至發射區，船罩組合體和逃逸塔在發射區與火箭基礎級對接。火箭基礎級工作線、整流罩工作線、逃逸塔工作線3條線并行開展工作，對型號系統技安管理提出新的挑戰。載人航天發射場建成已有20多年，資源有限，部分設施陳舊，設備老化，存在一定的安全風險和隱患，須開展地面設備檢修與維護。

2 設計與實施

為有效預防和避免安全事故發生，確保應急發射安全可靠，須提高全員安全意識，提升安全管控能力。以工作流程為抓手，制定具體的技安管理措施，重點關注3條工作線并行狀態下人的不安全因素和物的不穩定狀態，有針對性地開展技安管理工作。

2.1 流程對比

a）待命火箭轉正常發射任務工作流程分為技術區工作、船箭組合體垂直轉運和發射區工作3個階段。與應急發射流程主要區別在飛船加注、扣罩并與火箭對接，逃逸塔與火箭對接階段；船箭塔組合體轉運，發射區測試、射前準備階段；火箭加注和發射階段。這3個階段火箭系統有效工作時間大幅縮短。

b）應急測試發射流程包括：火箭轉運至發射區和發射區火箭測試及加注準備，與飛船總裝及加注工作并行；載人飛船總裝和測試，載人飛船加注扣罩（模擬加注），發射區測試發射（模擬發射）；發射區測試發射主要包括：船罩組合體轉運至發射區，吊裝對接；飛船電池安裝；火箭飛船功能檢查匹配；發射前狀態準備；火箭加注前狀態設置及火箭加注（模擬加注）；倒計時準備及發射（模擬發射）。

2.2 技安工作項分析

應急發射流程3條工作線技安工作項目分析見圖1。技安管理工作在發射流程開始時（A點）存在時間上的沖突；在B點至C點（a段）、D點至E點（b段）、F點至G點（c段）、H點至I點（d段）、J點至K點（e段）存在空間上并行，需要科學高效安排工作計劃，實現流程優化。

圖1 應急發射流程3條工作線技安工作項目分析Fig.1 Technical Safety Task Analyzing Schematic of Emergency Launch Process

2.3 流程新狀態

根據應急發射凈工作時間，結合3大任務線流程，分別制定技安管理措施，詳見表1至表3。船罩組合體和逃逸塔在發射區與火箭基礎級對接是應急發射的新狀態，通過對比上述技安管理措施和1個時間沖突點、5個空間并行段，發現整流罩扣罩準備至發射區對接期間，是應急發射流程技安管控的重點，需要從人、機、環、管4個方面加強組織管理，確保萬無一失。

表1 整流罩工作線技術安全管理措施Tab.1 Technical Safety Management of Fairing

表3 逃逸塔工作線技術安全管理措施Tab.3 Technical Safety Management of Escape Tower

續表1

表2 火箭基礎級工作線技術安全管理措施Tab.2 Technical Safety Management of Booster Stage

續表2

3 潛在風險辨識

3.1 人

應急救援任務需要全天候連續作業，3條工作線同時開展工作，雖然制定了各單位每人每班工作不超過8小時的原則，但人員易疲勞，易導致出現事故隱患。另外，人員對發射區對接等新操作狀態不熟悉，事故預案準備不足。受天氣、人員、協調等因素影響，新狀態下按常規流程操作可能會產生新的風險。

3.2 機

執行任務的火箭已封存半年左右，長期貯存，產品和設備狀態存在不穩定因素，易導致元器件老化、松動、泄漏等，對產品和人員安全造成威脅。

3.3 環

發射場多工作線全天候24小時工作，已處于超負荷運轉狀態。有些設備設施老化，不能充分滿足應急發射需求。大風、沙塵等極端天氣易對產品、人員和操作產生影響，甚至造成傷害或引發事故。

3.4 管

試驗隊專、兼職技安員人力資源緊張，協調委派困難，應急發射專項安全管理經驗不足，工作能力和水平需要提高。現行發射場安全管理模式對人、機、環、管的可靠性、有效性與系統安全、本質安全的要求還有差距。

4 組織管理建議

通過對應急發射流程技術安全管理工作進行桌面推演，提前辨識管控的重點和難點，對潛在的并行沖突項目進行管理優化，實現流程的閉環管理和有效反饋。

4.1 流程精細化

強化應急發射流程再造，將“流程管事、制度管人”的理念與應急發射安全管理實踐相結合，以流程為基礎，將技安工作內嵌至型號3條主線工作的大流程中，通過對工作項目的進一步分解、優化，重點關注1個時間沖突點和5個空間并行段期間的人員到場時間點細化，彈性安排崗位作業和工作流程，實現人員效率最大化。

4.2 崗位融合

應急發射流程工作線多，連續作業工況多，在應急流程實施初期，增加1～2名專職技安員，配合開展現場實地演練，持續優化流程；待流程固化后逐步實現技安崗位的精簡。同時，積極開展崗位融合和上崗前培訓，讓具備條件的現場設計師、工藝員、質檢員等隊員任兼職技安員，協助專職技安員處理某一工段、階段時間內的技安業務，關鍵節點專職技安員到場，實現人員的高效復用。

4.3 可視化管理

在技安崗位人員緊張的前提下可利用視頻監控、可視化終端管理等信息化管理方式，遠程監控各場地作業情況。同時結合定時到現場技安巡查，推動實現一人多管、一崗多地的“云在線”技術保障。

4.4 后勤保障

技安崗位人員需要加強交通和通信保障，便于在廠區通訊不便時聯系溝通，確保可以第一時間到場處理問題。

5 結 論

針對應急發射流程，結合新技術狀態和1個時間沖突點、5個空間并行段，從“人、機、環、管”4個維度進行技安工作流程梳理和對比潛在風險分析；進一步從流程精細化、崗位融合、可視化管理和后勤保障4個方面入手，提出有效控制風險的組織管理建議，實現流程結構、工作項設計與崗位替代的全生命周期優化管理，確保技安管理工作有效性，確保提升發射場本質安全。應急發射技術安全管理將在更多的發射場實踐中不斷完善，持續改進。