日前,从海南文昌发射基地腾飞的长征五号遥三火箭成功将实践二十号卫星送入预定轨道,完成光荣使命。回首2017年7月长五遥二火箭发射失利,两年多的时间里,航天科技集团六院北京11所“管理”、“技术”、“保障”等各条战线,顶住巨大的压力,攻坚克难,不断提升发动机的可靠性,撑起了长五遥三的强大动力。
用于长五遥三火箭芯一级的大推力氢氧发动机经过两年多时间的凤凰浴火,终于涅槃重生。芯二级膨胀循环发动机在不停歇的进行一系列举一反三等技术工作,可靠性也得到了进一步的提高。
谈到这场没有硝烟的“攻坚战”,该所所长岳文龙表示,上级的坚强领导,全所的上下齐心、担责履职,发挥了关键作用。
系统谋划 闭环管理 高效推进
“新研并生产装配8台发动机,试车时间共13902秒”,这是2017年7月长五遥二火箭失利至今,为提升大推力氢氧发动机可靠性产生的一组数据。要知道,大推力氢氧发动机自2001年开展专项研制的13年时间里,新研制发动机16台,热试车3万多秒。在技术提升的短短两年多时间里,完成了之前13年工作量的一半,除了“加班加点拼命干”,靠的更多的是全面策划,系统谋划。
不同于以往的设计、装配、试验等环节串联进行,在这两年多的时间里,北京11所更多的是同步推进,多方案并行。因为故障树上的任何可能性都存在,不能漏过任何隐患。“时间紧迫,必须尽可能的多试。”
让这个庞大的“故障分析与可靠性提升”系统运转起来,每个环节都按照策划有序推进至关重要。
该所型号管理处处长龚杰峰电脑里的700多份联合工作组日工作简报、周例会纪要、双周例会工作简报,记录了这两年多来高强度工作内容。每天晚上六点半,型号队伍准时开日例会,所长岳文龙带领队伍梳理当天工作事项。“如此快的节奏,我们必须做到日事日毕。”龚杰峰说。
在日例会的推动下,每天工作都按计划完成,如果存在困难,通宵奋战也要完成。后续发射计划已定,稍有耽误,整个计划都要延期,型号队伍必须担起自己的这份责任,不能存在任何风险。
除了“日事日毕”的“小闭环”,为保证各项工作的有序推进,北京11所还启用了季度闭环、年度闭环及特殊时期闭环。在长五出征的所级动员会上,除型号管理处、质量技术处等科研直接相关部门外,党政工团相关部门也列出了长五遥三任务工作计划,不务虚,就列工作事项。长五火箭发射之后,将对照各部门所列清单检查完成情况,检查结果将纳入年度绩效考核评价体系,作为衡量年度工作的重要标准。
“为鼓励大家,同时也起到牵引作用,我们制定了《长五两型氢氧发动机专项考核计划》”。龚杰峰介绍。“该计划详细列出了全年的计划节点,就是要进一步压准压实责任,增强员工的责任意识与担当意识。”
此外,为增强责任意识,质量意识和危机意识,高效推进各项工作,北京11所在全所干部职工中开展“我的产品我负责,我的岗位我放心”岗位承诺专项活动, 通过集体学习、设定承诺、作出承诺及履行承诺,进一步帮助型号队伍理清思路,落实岗位责任,提升工作效果。
这是一场“全国大联合”
两年多来,发动机相关问题严格按照航天科技集团归零“双五条”标准,完成问题归零,为确保归零工作及举一反三工作的及时性、正确性及彻底性,北京11所借助集团公司、六院的力量,利用一切有效资源,开展归零工作。“可以说,这是一场技术攻关的‘全国大联合’”副所长颜勇说。
在这场“全国大联合”中,中科院、国防科技大学、清华大学、北京大学等高等院校,航天科技集团、航天科工集团、航空工业集团的各大研究院所,共20多家单位的数百名专家、学者都参与进来,共同开展归零分析,联合进行课题研究,真正做到了业界内外有效资源统筹。
“我们先后组织了百余次故障分析会及专题会,对于故障分析情况进行严格把关。”该所质量主管吕威介绍到。
在问到他印象最深刻的一次评审时,“是一场故障分析咨询会,第一次见到这么多院士齐聚一堂,共同分析故障模式。”吕威回答。
25位院士及5位大学教授作为特邀专家,听取发动机研制工作情况,提出意见建议。系统内的近60位领导专家也参与到交流讨论中。
“真没想到!能在这么短时间内邀请到这么多各领域的院士、专家一起解决问题,集智攻关。”吕威说。“为有效利用行业专业和高校专家的作用,技术评审会后,要收集、记录专家意见,形成专家意见表,针对专家提出的意见及建议,设计师系统及时归纳制定改进措施并实施,我们再跟踪检查专家意见落实情况,管理闭环,确保技术评审的有效性。”
保证交付最优的产品
在北京11所看来,故障分析及可靠性提升所做的努力,最终都要在产品上得到验证。为保证能够交付最优的产品,必须在全流程上进行把关控制,不漏疑点。
在设计阶段,各型号坚持深入 “再设计、再分析、再验证”,针对产品质量薄弱环节开展“三再”工作。
严格控制技术状态的更改,确保状态受控。明确型号技术责任和技术文件批准的级别、人员要求,责任逐级分解,落实到位。
“为保证产品技术状态的一致性,要求工厂生产现场使用的设计文件、工艺文件、质量文件,必须签署完整,文文一致、文实相符、图文清晰、现行有效,确保文、图、物一致,符合使用要求。发动机出厂前组织设计师对技术文件进行对标清理,根据梳理结果,组织进行专题评审。”质量技术处处长韩冬梅介绍。
在最后验收环节,北京11所在全所范围内组织各型号全面梳理产品验收项目及验收流程,制定科学严密的产品验收规范,细化验收方法、验收内容、验收标准。“产品验收也是我们工作的一个重要部分”,韩冬梅介绍,“我们必须做到验收工作的闭环管理,严把产品质量关,确保产品生产过程质量受控。”
全面提升技术水平
在某次试车后,发动机正常关机。设计师队伍按照常规软件进行振动分析,显示结果并未产生异常。但“多想一步,多做一步”的设计师队伍决定用自己开发的分析软件再试一次,这一试就将数据中的“魔鬼”揪了出来。
异常频率的发现,对于探索时期的型号队伍来说,是问题,也是“机遇”。给后续更有方向性的研究与技术改进提供了有力支撑。
“每次的发动机试车都会产生海量的数据,精准高效的运用好这些数据,能够有效提高我们的设计、分析能力,从而更好的总结出提升发动机可靠性的关键要素。”致力于将振动软件不断高效化、人性化的青年设计员周宁介绍刚刚开发的最新版振动软件时说到,“这样就可以使更多的时间用在分析和总结上,而不是重复劳动。”
“还可以更完美一点,下一版本再等半个月就可以出来。”周宁没有停止软件更新步伐。
分辨率从10Hz提升到0.5Hz,从单一处理到批量处理,更高性能的振动数据分析软件只是北京11所不断进行技术能力提升努力的一个微小方面。实际上,北京11所在进行一场全所范围内的技术能力提升。
“未来,我们要大力推动发动机数字化工程,逐步实现发动机整机设计、组件设计、仿真、工艺、试验以及制造的信息集成和过程管理。加速数字化仿真平台建设,提升数字化分析手段,建立结构仿真分析规范。” 龚杰峰介绍,“在推进数字化发动机的大框架内,尽快建立设计仿真研发平台。”
为尽快提升技术人员的能力水平,提升学习交流的机会,北京11所不断的在“请进来,走出去”。
两年内,北京11所分批次组织部分军品研制人员赴西安11所、7103厂、165所进行泵专业、阀门专业、燃烧专业技术交流。在学习过程中,大家相互交流,解疑释惑,切身感受和体会了兄弟单位专业发展、人才培养和基层管理的有益经验。
全所动员 团结协作 汇聚力量
北京11所员工每天上下班,都能在一楼的大屏幕上看到“举全所之力,保证长五遥三圆满成功”字眼,两年多的时间,大家把这句话看在眼里,也印在心里。
2017年8月,某介质模拟试验的进行迫在眉睫,需要为下一步试验提供数据依据。介质模拟试验台是复合型试验台。方案论证、试验台搭建、试验准备、试验开展,每一个步骤都是在“抢”着开展。
为保证试验台顺利搭建,所里多次召开试验方案评审会,针对试验台搭建过程中遇到的问题,组织协商,全力解决,力保能按计划推进试验台搭建,保障按时进行验证试验。
从第一天晚上的针对试验任务要求开展方案论证,形成技术报告,到第二天,组织召开方案讨论会,充分调配一切资源,并开始进行容器地基挖掘施工。第三天,开始对非标件进行投产,并提出外购设备技术清单…再到第十天,完成工艺管路二次安装,进行气密试验,测控系统开展现场线路布置。第十一天,完成对台安装,并对出口管路进行现场配做施工。最后,在第十二天正式进行试验。
短短十二天,除了具体涉及部门全力以赴开展各项工作外,有相关机关协助清点设备,联系施工单位连夜挖掘地基;有军品设计部提供系统连接管路;有民品设计部提供液相介质的容器以及用于超压保护的安全阀。全所之力一齐调动,谱写了超快速进行试验的壮举。
在接到安全阀需求后,民品安全阀事业部抽调专人配合试验项目组,根据管路需求,设计匹配的安全阀。随即从库房调取相应零件,同时从其他项目抽调零件紧急进行装配,用于试验台搭建,创造了安全阀设计、装配、检验、出厂的最快纪录。其他配合部门也同样,将试验台的搭建作为当下最重要的工作之一,进行全力配合。大家分秒必争,以最高效率克服一切困难,越过层层阻碍,推动试验台的搭建,有效推动了故障分析任务向前发展。
一切以保障成功优先
自2017年7月发射失利算起,型号队伍就开始了漫长的故障分析、改进和技术提升工作。每天工作到半夜,无周末无休假的高强度工作,压力和疲惫一直伴随着队伍。
据统计,从2018年年底至今,一年内,型号队伍累计加班3万多小时。最多时,一个月内单人加班268小时,除了睡觉时间,几乎都奋战在工作岗位上。
“这是一只特别能战斗的队伍,必须减轻他们的其他负担,减除后顾之忧,让他们全身心的投入到设计本职工作中”,岳文龙所长不止一次提出这个要求。
为切实减轻设计队伍的压力,所领导带领相关机关多次深入一线开展调查研究,针对具体工作与设计室开展座谈,并于座谈会现场明确问题整改的责任人、完成形式以及完成时间,不增加基层负担。共梳理统计出17项亟待解决的问题,着力解决生产、设计数据通道不畅,数字化设计、管理能力有待提升,外协、外购产品质量把控不严,管理流程仍需优化等科研生产一线问题,力求使一线队伍轻装上阵,集中精力。
此外,为了保障长五任务顺利进行,切实为研制、试验队伍有效缓解身心压力,“七个一”减压减负关爱工作也陆续开展,开通一个心理辅导减压热线;组织一系列试车参观活动;给队员家属送上一封感谢信和慰问短信...。
“感觉安心了很多,感谢所里帮我们解除后顾之忧,能够更加专注。”这是很多型号队员的心声。
经过两年多时间的攻坚克难,用于长五遥三火箭芯一级的大推力氢氧发动机,终于王者归来。芯二级膨胀循环发动机也在举一反三中不断提升了自身可靠性。在卫星上使用的空间温控泵阀产品也在“保交付”中快马加鞭,实现了自我完善。北京11所全力以赴,全员动员,为长五擎起了氢氧动力。
长五成功,是中国的大火箭重回历史舞台的一个开端,2020年,还有更重的任务在等着这支队伍。如今,步入新起点的该所氢氧发动机队伍以紧迫感、危机感、责任感,为完成科研生产任务而全力奋斗着,他们还将在未来继续创造辉煌。
本报记者 王何军
责任编辑:胡睿林
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