6月23日9時43分,我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭,成功發射北鬥系統第五十五顆導航衛星,暨北鬥三號最後一顆全球組網衛星,這標志著北鬥三號全球衛星導航系統星座部署全面完成。

北鬥“收官之星”圓滿發射,但過程中不乏困難,歷經波折。此次發射任務原定於6月16日上午執行,卻在發射前一晚按下瞭“暫停鍵”,背後原因是什麼?推遲發射的7天裡,航天人又都做瞭哪些工作?中國衛星導航系統管理辦公室主任、北鬥衛星導航系統工程副總設計師冉承其講述瞭收官之戰的幕後故事。‍

減壓閥現“雞爪形”裂紋發射前一晚果斷按下“暫停鍵”

6月15日傍晚,長征三號乙運載火箭已按流程完成常規推進劑加註,開始進行射前功能檢查。晚上8點多,發射現場工作人員卻發現一個問題:控制氧流量的一個穩壓器中的減壓閥出瞭故障。

經過討論,專傢們一致認為如果排除測試設備問題,那麼閥門產品是否存在問題需要盡快排查。發射塔架上,操作人員按流程進入火箭艙體中對減壓閥進行檢查,殼體上一個三四公分大小的雞爪形細小裂紋映入眼簾。

發射場的人員迅速聯系北京的同事,對同批次產品從設計到生產、檢驗進行全過程核查。同時,緊急更換備份產品,並檢查工作狀況是否滿足要求。

臨近12點,新更換的同批次產品經檢測工作狀態正常,具備實施任務條件,但任務指揮部沒有很快作出重啟發射的決定。6月16日凌晨1點,北京方面傳來瞭對產品抽檢件的材料分析結果。

冉承其:這是材料的一種現象,但我們認為還有不是特別清楚的地方。最終,前線任務指揮部決策,中止這次任務發射,“不帶疑點加註,不帶隱患上天”。

爭分奪秒

不到兩天完成歸零工作

6月16日,問題產品被迅速送回北京,接受材料檢測。當晚,經過前後方結果比對,證明瞭問題發生的機理。已經加註常規推進劑的火箭矗立在塔架上,必須迅速拿出符合要求的替換產品,協調工作隨即展開。與此同時,圍繞問題的研究和歸零工作也在緊張推進。

冉承其:這個“零”就是讓這個產品的質量技術狀態回到跟正常產品一樣,不帶任何隱患回到歸零狀態。我們經常講“千萬不能歸而不零,可以歸但不能不到零位,一定要回到最好的狀態”。

6月16日中止發射以後,技術人員爭分奪秒,幾乎沒有休息,6月18日完成瞭產品的徹底歸零。

前所未有!

最大規模推進劑泄出及重新加註6月18日晚,工作人員加班加點,將從北京運來的替換產品安裝上箭,經測試,指標符合任務要求。但是,由於夏季氣溫較高,已經加註常規推進劑的火箭貯箱內的燃料溫度和氣枕容積出現變化,已不滿足發射實施條件。推進劑不泄出顯然不行,但泄出後再重新加註,會不會又出現新的問題?經過決策,航天人做出瞭一個艱難的決定:長三甲系列火箭將進行歷史上前所未有的最大規模推進劑泄出及重新加註。

冉承其:相對於加註,泄出是一個逆操作。推進劑特別是它的氧化劑是有腐蝕性的,時間長瞭對管路對部件會帶來一定影響,並且要求保證推進劑泄回的過程中不能有任何閃失,還有一定安全性的風險。

經過萬全準備,技術人員分析出此項操作可能涉及的21項風險,並分別制定瞭應對策略。

從6月19日到20日,火箭一級、二級及四個助推加註口以上的氧化劑、燃燒劑分別安全完成泄出操作。粗略計算,泄出量約占加註燃料總量的3/4,規模之大世所罕見。

又一關鍵部件出現輕微腐蝕現象

工作人員緊急更換然而,一波未平,一波又起。工作人員在對泄出後的助推器氧箱進行檢查時,發現連接傳感器的法蘭盤螺栓出現輕微腐蝕現象,需要盡快更換。這項操作隻能在狹窄的箭體內進行,操作人員要身著防化服從儀器艙艙口鉆進火箭內部,以俯臥的姿勢,在一個小時內精準完成拆除和新產品安裝工作。

冉承其:氧化劑有腐蝕性,燃燒劑對人體有些毒副作用,需要我們操作人員膽大心細,還要有一種舍我其誰的奉獻精神。

最終,工作人員完成瞭4個助推器氧箱24個螺栓的緊急更換任務,所有人開始為6月23日的重啟發射做著各項準備工作。排除“取經”路上的“最後一難”

排除萬難後,6月23日9時43分,長征三號乙運載火箭點火發射,北鬥“收官之星”奔向蒼穹。回顧這段歷程,冉承其說同事們笑稱此舉堪比“唐僧西天取經”,“九九八十一難,我們終於把八十一難的最後一難給化掉瞭。”

監制/李浙  主編/米莎編輯/潘夢瑩 張宏飛