苏怀朋、黄震、杨雷、郝平、刘宏泰 /中国空间技术研究院
新一代载人飞船是面向我国载人航天未来发展而论证的新一代天地往返运输飞行器。为验证新一代载人飞船关键技术,我国研制了新一代载人飞船试验船并开展飞行验证。2020 年5 月5 日,新一代载人飞船试验船从海南文昌发射场成功发射入轨。本次发射任务是一次全新的任务,状态新、流程新、接口新、保障新、队伍新;同时又有空间站、新技术验证卫星、火星探测器等多个型号并行在发射场开展工作,发射场总装测试场地等资源紧张。为确保发射场各项工作顺利开展,新一代载人飞船试验船系统探索、实践了流程化管理、质量制度化管理、研制队伍一体化管理、资源动态化管理、无间隙全天候远程飞控支持等管理模式和措施,以保进度、抓质量,圆满完成发射任务。
全面规范发射场管理活动,严格按照技术流程、计划流程、产品保证工作流程、技术安全工作流程、政工流程5 个流程安排各项工作。发射场技术流程按逻辑和时序明确了发射场技术活动的程序,发射场计划流程按时间明确了发射场活动中进度计划的执行程序,发射场产品保证工作流程明确了发射场连续有规律进行的产品保证活动的程序,发射场技术安全流程明确了发射场技术安全管控的程序,发射场政工流程明确了发射场任务期间开展的政工工作的程序。各项工作流程均经过严谨推演、反复讨论、评审确认,且相互协调匹配。
按照流程规范管理活动,有利于提升科学保成功能力,确保发射场工作无漏项、无反复,一次做到位。2020 年,受新型冠状病毒肺炎疫情影响,部分发射场试验队员不能进场或推迟进场,根据客观事实对发射场部分工作进行调整,针对这些流程变化情况进行严格管控,必须经过充分的影响域分析,各方认可后签署流程调整单,同时采用前后联动、远程技术支持等策略,经“两总”审批后实施。严格流程管控,提高精细化管理水平,确保发射场工作技术状态受控,为高质量、高效率地完成发射场任务提供了重要保障。
新一代载人飞船试验船系统首次开展发射场工作,针对发射场任务状态新、流程新、接口新、保障新、队伍新的特点,加强型号风险管控,切实落实高质量保证成功、高效率完成任务的要求,以既定的发射场质量目标为出发点,建立次日工作推演、班前班后会、过程控制和确认、结果比对、“四查双想”5 项制度,以首飞标准扎实有效推进发射场各项工作,实现零缺陷、零故障、零失误的质量目标。
新一代载人飞船试验船系统首次开展发射场工作,针对发射场任务状态新、流程新、接口新、保障新、队伍新的特点,加强型号风险管控,切实落实高质量保证成功、高效率完成任务的要求,以既定的发射场质量目标为出发点,建立次日工作推演、班前班后会、过程控制和确认、结果比对、“四查双想”5 项制度,以首飞标准扎实有效推进发射场各项工作,实现零缺陷、零故障、零失误的质量目标。
严格坚持次日工作推演制度,对次日工作进行逐项推演,分析讨论风险点和控制措施,确保操作万无一失。每日召开次日工作推演会,总装工作期间,有主管总装工作副总师、管理人员、技术状态和技术流程总体主管设计师、总装主任设计师、总装工艺、操作班组组长和主要操作人员,及相关功能(分系统)人员参加;综合测试期间,有主管电测工作副总师、管理人员、技术状态和技术流程总体主管设计师、电总体主任设计师、综合测试指挥,及相关功能(分系统)测试人员参加。确保次日参试人员了解次日工作流程、风险点,熟悉控制措施。在次日工作推演过程中,如发现存在重大风险隐患或无法按照已批准的发射场故障预案或控制措施处理的风险项目,必须第一时间上报型号“两总”,由技术人员开展深入分析,制定专项控制措施,由管理人员组织召开专题研讨或评审会,确保专项控制措施全面有效,并根据结果更新发射场工作流程。
严格坚持班前会和班后会制度,班前会上对当天工作项目及风险点进行提醒,班后会对执行结果进行确认。每天按时召开班前会,当日全体参试人员参加,进一步确认所有参试人员对当日工作项目、工作流程、风险点、控制措施认知清楚。班后会在当日工作结束后召开,当日主要参试人员参加,会上重点对各项工作执行结果进行再确认,确认当日工作已按工作流程完成,并满足质量要求。
制定工作项目状态确认表,组织总体人员和相关功能(分系统)人员对现场工作进行全程跟产、过程跟踪、控制及确认。所有操作项目的实施,包括总装、电测、加注、发射前等过程中的工作项目,以及技术、质量、安全控制管理文件,都要根据实际需要编制相应的状态确认表,做到按表格逐项签署确认,确保过程控制和确认工作中无漏项。
每项总装操作、综合测试工作完成后,将结果与进场前实施结果进行纵向比对,确保结果的一致性。总装期间,在每项工作完成后将结果与进场前实施结果进行比对,确保结果的一致性。综合测试期间,在每天测试完成后对测试数据进行拉曲线判断,填写判读表,与进场前测试数据进行比对,并在每个测试阶段结束后总结本阶段测试结果,形成测试小结报告,与进场前相应阶段测试结果进行系统比对。
专项测试及操作前进行“四查”,确保人员、依据文件、工具和地面设备准备到位,状态受控,保证实施结果满足要求。“四查”包括:查岗位,检查发射场岗位人员上岗资质是否符合要求,各岗位的各项规定动作责任是否落实到人,各岗位人员对执行文件的学习情况,是否熟悉、掌握文件内容;查文件,检查发射场工作的依据文件、操作文件、记录文件是否完备、版本是否有效,是否符合量化记录、量化控制要求;查设备,检查发射场地面设备、工装、工具是否齐套,是否在有效期内,设备、工装、工具的技术状态在相关文件中是否规定清楚;查状态,检查产品状态是否符合最终发射状态要求,在发射场发生的技术状态更改落实情况和试验充分性,与大系统接口关系是否协调清楚。
在发射场各阶段工作中,持续开展“双想”,找疑点、查隐患,积极预防。“双想”指回想前阶段工作中是否存在问题及错项、漏项,以便采取补救措施及时排除和解决;预想下阶段工作中可能出现的问题和隐患,提出预防措施和解决办法,并形成“发射场故障回想、预想记录表”。对于提出的“双想”工作项目,及时分析和识别其影响范围与程度,制定相应的控制措施与应急预案,并组织讨论和审查,确保每一项内容均采取有效措施并得以落实,形成闭环。
探索、实践试验队伍集约化管理,采用“技术—质量—调度”一体化的组织新模式。对试验队伍进行精简和优化,合并质量、调度岗,设置管理岗,并与技术岗共同开展技术流程、计划流程、产品保证流程等的策划及组织实施。对技术和管理工作统筹策划、统一组织、统一保障,减少信息传递环节,提高信息传递效率。将技术、管理工作相互融入,确保发射场工作井然有序、扎实有效,为高质量、高效率、高效益地完成型号任务提供重要保障。
针对发射场多型号并行开展工作、资源紧张的情况,实施资源动态管理。本次新一代载人飞船试验船发射场任务期间,同时有空间站、新技术验证卫星、火星探测器等多个型号在发射场同步开展工作,发射场资源需要同时保障多个型号工作,存在资源冲突的情况,如总装测试场地有限,无法像单一型号任务一样“资源全时无限使用”。针对多型号并行工作的实际情况,为避免因资源冲突影响型号正常工作,按照各型号具体工作计划,根据不同阶段、不同需求分别制定各阶段场地布局方案,并进行动态管理,通过合理分配和分时使用,确保有限资源满足各型号需求。同时,建立型号间联动机制,与各型号试验队每日召开型号间协调会,协商确认次日资源安排,避免在具体实施过程中存在资源冲突。
以往航天型号任务,部分主要型号人员在执行完发射后,通常要转场飞行控制中心,参加飞行任务控制工作。受地理纬度上的限制,转场人员很难实现第一时间到达飞行控制中心。新一代载人飞船试验船探索实践了远程飞控支持模式,发射场试验队在执行发射任务后直接转入远程飞控支持工作,实现了无间隙全天候飞行任务远程支持。
结合发射场试验队人员实际情况,在有限的人力资源情况下,坚持“提高飞控支持工作效率,优化飞控支持值班模式”的原则,建立3 种机制。
(1)全时预警机制
设置24h 不间断总体监视岗位,与飞行控制中心保持全天候沟通,确保对飞行状况实现全时预警。
(2)快速响应机制
在飞行关键弧段,组织相关功能(分系统)主任设计师/主管设计师到远程飞控支持工位开展技术支持。非关键弧段,各功能(分系统)主任设计师/主管设计师保持手机24h 开机,全时待命,根据总体监视岗位通报,15min 内到达远程飞控支持工位。
(3)任务保障机制
建立与飞行控制中心数据共享网络,实现在发射场对飞行任务数据进行远程实时监测。安排发射场24h 值班车,全天候在指定区域待命,保障人员15min内到达远程飞控支持工位。
按照远程飞控支持实施机制,设置4 类岗位:技术决策岗、管理岗、总体监视岗和飞控支持岗。
(1)技术决策岗
由在发射场的型号“两总”系统人员承担,领导全体远程飞控人员开展远程飞控支持工作。与飞控试验队进行沟通,参与飞控决策工作,为飞控试验队提供技术支持,协同完成在轨故障的判定、决策。
(2)管理岗
由发射场试验队管理人员承担,负责组织制定远程飞控支持实施方案和计划,并组织开展远程飞控支持工作。根据总体监视岗通报组织飞控支持岗人员及时到岗,并制定和落实各项保障工作安排。
(3)总体监视岗
由总体设计师承担,负责全程远程飞控监视及预警,从新一代载人飞船试验船发射起飞至返回舱返回着陆,实行24h 全天候不间断全程远程监视,与飞行控制中心保持全时技术沟通、协调。并根据飞行状况向飞控支持岗人员通报,必要时,通知管理岗组织相关人员前往远程飞控支持工位开展技术支持工作。
总体监视岗同时负责飞行关键事件、关键工作状态的监视,与飞控试验队总体人员进行沟通,提供技术支持,协同完成在轨故障的判定。
(4)飞控支持岗
根据飞行程序关键事件,各功能(分系统)主任设计师/主管设计师到远程飞控支持工位开展关键弧段远程监测,为飞控试验队相应岗位人员提供远程技术支持,协同完成在轨故障的判定。
在不同飞行阶段,由不同方负责任务执行及问题处置,并第一时间进行信息通报。新一代载人飞船试验船入轨前由发射场试验队负责,入轨后由飞控试验队负责。
发射场飞控支持岗发现故障或异常时,第一时间将情况通报飞控试验队相应岗位人员,进行故障或异常确认,同时上报发射场远程支持型号“两总”和管理岗。必要时,通过视频方式与飞行控制中心召开视频会议,商议处置措施。
发射场总体监视岗人员每天通过视频方式参加飞行控制中心早、晚班会。会议由飞控试验队主持,主要汇报前一班工作情况,安排下一班工作内容,提出关键事件、关键弧段判读相关要求。
随着我国航天型号发射任务日益密集,发射场多型号并行工作将日益增加。同时,远程监测控制技术日趋成熟,利用远程模式实现多地协调工作也将日益常态化,新一代载人飞船试验船取得的发射场管理实践经验可为后续型号发射场管理提供重要参考与借鉴。▲