王玉磊 梁珂岩
2018年7月10日,北斗二号IGSO-7星在西昌卫星发射中心发射升空,成功进入预定轨道,踏上了北斗全球组网的新征程。
18年栉风沐雨,中国的北斗从西昌走向太空、走向亚太、走向全球,西昌也成为闻名世界的“北斗港”。中心先后共执行29次北斗发射任务,成功将36颗北斗卫星送入太空,发射成功率达到100%,为推进我国北斗工程建设打下了坚实基础。
36星巡天,北斗星座闪耀星空
北斗卫星导航星座由中圆轨道卫星、倾斜地球轨道卫星和地球静止轨道卫星组成,这些轨道都属于中高轨道。目前,中高轨道卫星只能由长征三号甲系列火箭发射,而且,长征三号甲系列火箭只能在西昌卫星发射中心实施发射。加之中心作为我国较低纬度的发射场,发射效费比高。所以,“北斗”对“西昌”情有独钟,也就不足为奇了。
使命呼唤担当,使命引领未来。作为目前唯一能够发射北斗卫星的发射场,中心不忘初心、牢记使命,用北斗29次全胜的光荣战绩,擎起了西昌航天的时代担当。
诚然,航天发射是一项高风险的科技活动,历次北斗任务中,也有惊心动魄的回忆。
2003年5月24日晚,发射场区大雨倾盆,长征三号甲运载火箭托举着第三颗北斗一号卫星矗立在发射塔架,等待着飞天一刻的来临。
当晚9时许,低温推进剂加注完毕,程序进入射前负3小时。突然,控制系统报告:给箭上三级火工品和电磁阀等设备供电的关键线路——M3母线漏电!这一险情可能造成箭上火工品误爆或不起爆,导致发射失败的严重后果!
发射“窗口”时间只有短短51分钟。如果发射,会有风险;如果中断发射,就会造成无法估量的损失,还会留下重大事故隐患。
一时间,指挥中心的空气似乎都凝固了。关键时刻,向来沉默寡言的火箭控制系统高级工程师毛万标站了出来。
经过几次来回上下塔架,进行全面细致地测试检查后,凭着扎实的理论功底、翔实的数据计算分析,毛万标得出结论:漏电现象是由于环境湿度较大,部分接插件结霜引起,不会影响母线供电电压,不会成为决定成败的因素,可以发射。
毛万标坚定自信的神情和严谨周密的分析,使指挥部领导做出继续进行发射程序的决定。5月25日零时34分,我国第三颗北斗一号卫星发射升空,成功进入预定轨道。
事后谈及这次任务,毛万标讲道:“在那个时候,就需要有人站出来,这是作为一个系统工程师,作为一个航天人的责任。”
在全球十大航天发射场中,西昌发射场是属于气候条件较为复杂的发射场之一。场区地处青藏高原东麓,受局地气候影响明显,不仅有雨季干季之分,還要受来自东南西北四个方向的气象系统影响,发射窗口气象保障难度非常大。据统计,近一半的发射都是在雨季执行的。
2011年7月27日5时整,距离发射窗口仅剩半小时,场区出现强雷暴天气。雨,越下越大。
中心气象系统高级工程师江晓华回忆说:“从发射前半小时开始,我们每隔10分钟就向任务指挥部预报一次场区未来10分钟的天气情况,一共报了3次,但结果都是一样:8公里范围内有雷暴,而且是强雷暴。”
5时30分,已经到发射窗口时间,指挥部要求气象系统拿出5点35分至45分之间最后会商结果。
中心气象团队凭借20多年气象工作经验和详细的数据分析,终于觅到“机会”——未来10分钟内,场区雷雨将出现短暂间隙,满足发射最低气象条件。
5时44分28秒,伴随着指挥员的口令,操作手果断按下红色“点火”按钮,长征火箭托举着“希望”直刺苍穹。不久,西昌指控大厅传来喜讯:第九颗北斗导航卫星准确入轨,发射取得圆满成功!
航天发射是万人一杆枪的事业,无论哪个系统、哪个岗位都是不可或缺的一分子,在一次次攻坚克难地磨炼中,中心以巨大的政治勇气和强烈的责任担当,铸造起中国航天的一块福地。
18年见证,跨越发展相伴而行
时间为经,空间为纬。
坐标系上一条代表我国北斗导航星座建设发展的曲线,随着一颗颗北斗卫星成功发射、在轨运行而不断向上延伸,标示着北斗一号系统建成、北斗二号系统建成、开启北斗三号全球系统建设的坐标点格外醒目。
另一条代表西昌卫星发射中心测试发射能力的曲线,也在不断向上攀升。两条曲线的交会处,清晰可见第一颗北斗卫星、第二颗,一箭双星,“远征一号”上面级……
远征一号上面级被称为“太空摆渡车”,它是在运载火箭上增加的一级独立飞行器,2015年3月首次在中心测试组装发射。这也是中心历史上首次实施“卫星、上面级、火箭”三方联合操作。
当时已经在测发一线摸爬滚打了11年、担任首位上面级指挥员的郝军感慨道:“在高密度发射状态下,首次发射上面级意味着指挥模式全新、技术状态全新、测试流程全新、人员岗位全新、时间节点特别紧,唯有从零开始加速突破,方有胜算。”
最为棘手的是,必须确保在4天内,完成卫星和上面级对接、合整流罩,否则将会影响任务进度。仅4天的操作方案,郝军和团队也足足用了4天时间才拟制完成并得到三方认可。
一个个新挑战、一次次新跨越,北斗西昌、相守相伴,也相互见证着彼此的凤凰涅槃。近年来,西昌卫星发射中心坚持向科技创新要战斗力,加强核心关键技术攻关,以牵引发射能力升级。大力推进设施设备可靠性增长、测发流程改进、组织模式优化,克服低温推进剂射前持续补加、工序紧张、流程脆弱等难题,形成稳定“零窗口”发射能力,有力保证探月工程、北斗工程、载人航天工程等重大工程发射任务的完成。
大力开展国产信息技术研究攻关,基于国产计算机、防火墙、数据库和麒麟操作系统,自主设计、自主开发、自主研制,建成发射测控指挥控制、信息存储、数据处理和监控显示系统,率先在航天发射核心领域成体系构建国产自主可控信息系统,成功经受数十次实战任务检验,运行稳定可靠,有效提升信息系统安全水平。
为具备远距离一体化任务指挥控制能力,中心将测试发射、测量控制、通信、气象、勤务保障五大系统数据进行融合,彻底改变了过去各系统、各单位分散建设、自成体系、互不兼容等问题。无论是在发射阵地、测控机房,还是指挥控制中心,都能让任务指挥长和各分系统指挥员掌握同样的数据信息,使用同样的指挥平台,为指挥和决策提供实时全面的信息支撑。
此外,中心還成功攻克低温环保推进剂大口径真空绝热阀门、大型低温贮罐、大流量大功率低温泵和多管路并行加注等多项关键技术,有力支撑新一代运载火箭安全顺利发射,达到了国内领先、国际前列水平。
如今,西昌卫星发射中心与文昌航天发射场具备全部长征系列液体火箭发射能力,并实现从主要发射地球同步轨道,向常态发射中圆轨道、地月转移轨道、低倾角低轨道、太阳同步轨道全面拓展,覆盖我国各类航天器发射轨道需求。
由此,中心年发射能力达到15发,发射次数在我国四大发射场中率先破百,创造了120天完成8次航天发射的高密度纪录。
功以才成,业由才广。中心大力实施人才优先发展工程,多渠道多手段搭建任务实战、专业岗位、科研学术、军民融合等多种平台培养历练;积极探索建立与地方高校、科研院所联合培养人才机制;举办“大数据”“云计算”“空间科学”等高科技知识讲座;组织召开航天测发技术研讨会和百次发射学术交流会;打造博士后科研工作站和11支科技创新团队等“组合拳”,人才建设渠道越来越宽、活力越来越足。
此外,中心还健全一系列管理机制、考评机制、选用机制、激励机制、进出机制,加快了中心人才队伍建设步伐。数据显示,中心硕士以上学历科技人员约占人员总数的30%,人才队伍素质得到稳步提升。
伴随着一颗颗卫星的顺利升空,一支汇聚高素质指挥管理人才、高层次科技创新人才和高技能操作人才方阵逐步形成,为发射任务圆满成功打下了坚实力量支撑。
征程万里风正劲,重任千钧再出发。中心,正以前所未有的姿态向世界一流航天发射场迈进。中国,正以豪迈的步伐向世界航天强国迈进。
29次全胜,不忘初心牢记使命
在48年航天发射历程中,西昌卫星发射中心有成功的喜悦也有惨痛的教训,参试人员对“质量就是生命、质量就是胜算”的感悟尤为深刻。
20世纪90年代,由于产品技术不过硬、质量管理不规范和对气象条件认识不到位等原因,中心经历了我国航天发射连续出现的4次重大失利:
1992年3月22日火箭点火后紧急关机;
1994年4月2日卫星在测试厂房爆炸;
1995年1月26日火箭起飞50秒后星箭爆炸;
1996年2月15日火箭起飞21秒后触地爆炸。
面对困境,中心科技人员愈挫愈勇,坚定信心,总结教训,建立健全了“双岗四检查”“双想”等制度机制,凝练形成了“颗颗螺钉连着航天事业,小小按钮维系民族尊严”的质量文化,助推中国航天在低谷中奋起,不断走向成熟。
为与国际接轨和提高发射成功率,中心从2004年开始构建质量管理体系,用现代管理这根线,将多年发射经验繁衍出的一颗颗珍珠串了起来,于2006年9月成为我国第一家通过ISO9001体系认证审核的航天发射场。
2007年4月的北斗二号第一颗卫星发射,不仅是建设北斗区域导航系统的首次发射,还承担着占用导航频率资源和验证MEO轨道空间环境的重任。同样,发射场还面临着首次使用新建三号发射工位、首次使用远控模式、首次发射中圆轨道卫星等多个挑战。
针对本次任务特点难点,中心扎实做好远控设备安装调试、地面设备调试运行、发射场合练等任务准备工作。深入分析形势,共识别风险因素62个,制定措施136条。严格把控节点,确保任务实施全过程受控……
有了质量管理体系的保驾护航,2007年4月14日凌晨4时11分,中心成功将卫星送入预定轨道。4月17日傍晚20时许,我国成功接收卫星信号,抢在国际电联“七年之限”前,牢牢确立我国卫星占用该轨道资源的合法地位。
与时俱进谋发展,中心于2011年在质量管理体系基础上构建了质量、环境、职业健康安全一体化管理体系,同步加紧构建卫星发射、自然灾害等多种应急预案体系。
伴随着高密度发射步入常态化,十八大以来执行的航天发射任务,占该中心成立48年来发射总数的35%。
“为此,中心又探索建立了纵向的技术责任体系和横向的管理责任体系,运用精细化管理方法把一体化管理体系向岗位延伸、向末端拓展,极大地提升了任务质量管理水平。”中心质管办介绍道。
从跟跑、并跑到追求领跑,中心与航天工业部门共同推出的“双五条”归零标准,经过一次次发射任务的实践检验,已得到国内国外同行认可,成功纳入国际标准。此外,中心大力推行的“7S”“QC”等一系列制度规范,在任务质量管控中发挥了巨大效用,西昌和文昌两个发射场合力创造了1997年以来84战连战全胜的世界航天奇迹。
2017年7月2日,由于液氢液氧发动机故障,长征五号运载火箭第二发任务发射失利,我国航天发射一度暂停。中心党委坚持问题导向,深入开展质量复盘复查,总结建立“双向交底”和严把“入口关、放行关、放飞关”等规章制度,精心组织、严密实施,一举夺得中国航天发射重启后14次发射连战连捷的新辉煌。