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中国质量报专访中国运载火箭技术研究院副院长杨双进

发布时间:2020-02-21 22:13:48 阅读: 来源:液压油滤芯厂家

永远都是新起点

——访中国运载火箭技术研究院副院长杨双进

□本报记者王惜纯/文

这是个激动人心的时刻:2011年11月1日5时58分07秒,“长征二号F”运载火箭呼啸而起,“神舟八号”飞船顺利发射升空。火箭喷薄而起燃烧的熊熊烈焰,照亮了中国人的心。

承载着无数航天人的光荣与梦想,“神舟八号”飞船与早前发射的“天宫一号”目标飞行器,进行中国航天史上第一次“太空握手”,完成交会对接。目前,天宫一号/神舟八号组合体工作状况正常,姿态稳定,能量平衡。

“神舟八号”全长9米,最大直径2.8米,起飞质量8082公斤。“天宫一号”全长10.4米,最大直径3.35米。这两个重量均超过8吨的庞然大物,是如何飞天的?如何提高运载火箭的可靠性?

近日,记者走近仰望星空的航天人,采访了从事质量工作20余年的火箭技术专家、中国运载火箭技术研究院副院长、该院能力建设总指挥杨双进。

运载火箭:接力第一棒

两台电脑,一盆巴西木,深褐色的书柜,桌子上是厚厚一摞,墙上一幅中国地图,一幅世界地图,杨双进的办公室,再简单不过了。

尽管比预约的时间提前了两小时,但他还是挤出时间,认真地接受了记者的采访。我们的谈话,就从火箭开始。

“运载火箭的组成部分主要有结构系统、动力装置系统和控制系统。这三大系统称为运载火箭的主系统。”杨双进说,质量与可靠性密不可分,可靠性只是质量概念中的一个要素。主系统工作的可靠与否,将直接影响运载火箭飞行的成败。

在航天界,有人说,像运动员跑步一样,运载火箭是接力第一棒,风险最大。它必须得准时起跑,还得准确地交给下一棒。

在航天界,也有人说,运载火箭就像一个芭蕾舞男演员。它不仅要结实有力,能够托得起巨大的重量;还要保持灵活,万无一失。面对数吨重量的发射卫星,如何提高火箭的精度和准度?

“空间的作用和平台有多大,主要取决于运载火箭的能力有多大。可以说,运载火箭是航天应用工程最基础的第一步。”在杨双进看来,入轨精度问题是一个专门的工程,需要设计人员进行很多的分析和计算。精度问题也是一门专门的学问,有很多优秀设计人员在做这方面的工作。影响精度的因素很多,有测量问题,也有使用的工具和方法带来的误差等等,怎么消除这些误差,提高精度,是设计人员、专家重点要攻克的难题。

随着点火指令的下达,火箭的发动机会喷出火焰,火箭会缓缓离开发射台。点火后,随着飞行的持续,助推器首先分离,然后实现一、二级分离,二、三级分离,最后是星箭分离,把卫星送入预定轨道,到此,运载火箭的任务就结束了。

“说起来简单,做起来可不容易,得有一整套的技术指标。”杨双进笑着说。

质量归零:不把问题带到天上

航天是一个大系统工程,如果每一个子系统都是99%可靠,组成的航天大系统成功的可能性就达不到100%。这一点,与质量打交道20余年的杨双进感触最深。

元器件被称为火箭的“细胞”,一枚火箭上要使用近5万余只电子元器件。

杨双进说:“要保证载人火箭万无一失,就必须从载人火箭高可靠性要求出发,从最不起眼的小事做起,实施严格的管理措施。比如:所有元器件100%筛选,除了性能测试、功能试验外,还要进行环境试验,以及破坏性试验。一旦发现不合格产品,整批产品如数退回。同时,成立元器件失效分析中心,由技术专家给出独立的元器件失效的评判结果。

火箭的飞行全过程不过600秒左右,作为火箭的研制单位,火箭技术研究院提出的实际要求则是必须达到600小时。显然,要实现这个目标,除了聆听用户需求外,还必须与元器件生产厂“并排走”,把他们纳入到制定这个内控标准的体系中来,才能最终实现元器件质量的同步增长。“为此,我们把航天的特殊要求,传递到所有协作配套单位。”

“控制可靠性,也就是控制风险。”杨双进说,航天产品有个共同特点,就是“总体缺陷天上见”,这主要是因为,总体的环境下,在地面试验中难以得到最充分的考核。为此,必须对所有型号开展环境适应性分析。

“航天有条非常重要的经验,那就是地面试验。设计上的细小偏差,均可能造成重大事故,因此,必须在地面进行充分的模拟试验,包括模拟天上飞行环境等,从而验证方案设计的合理性、功能的正确性和系统间的匹配性。”杨双进补充说,航天的另一个特点就是质量复查。试验验证不到的环节和项目,必须重新分析、计算,并经审查确认,通过复核复算、试验验证等有效措施,进一步提高设计水平。

在航天领域,大家都熟知质量问题归零。作为一名可靠性专家,杨双进对这个话题并不陌生:“质量问题归零是在问题已经发生后才采取措施,但在新时期、新形势下,不能仅局限于归零,而要把问题解决在发生之前。通过质量问题归零,总结出问题产生的原因,再反馈到源头上去,在下一次设计中采取有效的预防手段,在以后的设计中实现零缺陷。”

“不把问题带到天上,一切问题必须在点火前解决!”杨双进坚定地告诉记者。

一年:10多次发射

就像对待自己的孩子一样,杨双进对每一个型号的运载火箭如数家珍。

例如:长征共有十几个型号,其家族非常庞大,长征系列“全家福”包括:长征一号、长征二号、长征二号丙、长征二号丁、长征二号捆、长征三号、长征三号甲、长征三号乙、长征四号等。

回首风雨“长征”路,杨双进说,长征系列运载火箭在研究院里走过了从无到有,从串联到捆绑、从一箭单星到一箭多星、从常规推进剂到低温推进剂、从发射卫星到发射载人飞船和月球探测器的技术跨越。

继长征一号首次成功发射第一颗人造地球卫星后,在长征二号基础上研制的长征二号丙火箭收获了首个“金牌火箭”的称号。杨双进清楚地记得,那时,自己还是航天12所全质办的一名助理员。1990年,长征三号运载火箭发射美国休斯公司研制的亚洲一号通信卫星获得成功,中国航天从此踏入国际商业卫星发射服务市场。

2003年10月15日,长征二号F运载火箭托举着神舟五号载人飞船,把航天英雄杨利伟送入太空,我国首次载人航天飞行取得圆满成功。这使我国成为世界上第3个自主掌握载人航天技术的国家。

一部中国运载火箭发展史,也是一部创新史。如今,长三甲系列火箭已成功实现了由单件、小批量生产向批量生产,由研制向研制生产并重,由试验型向产业化发展的重大转变。从原来的几个月甚至一年发射一次,到现在的一年10多次发射,中国运载火箭进入到了真正的高密度发射阶段,而其可靠性已接近国际先进水平。

失败:是差一点点成功

“成功是差一点点失败,失败是差一点点成功。”采访中,杨双进多次提到的这句话,让记者产生了刨根问底的念头。

质量工作如同在大海中航行,会经常遭遇到“冰山”碰撞。与其他行业不同的是,航天事业风险很大,一旦出问题,就是天大的问题。与质量长期打交道的杨双进和他的团队,是如何面对失利和挫折的呢?

2011年8月18日,长征二号丙运载火箭发射实践11号04卫星失利。经查,其原因是由于二级飞行段二级游机Ⅲ分机与伺服机构连接失效造成。而造成连接失效的原因是连接部位的可靠性存在薄弱环节。

“尽管各级领导给予了宽容、理解。”杨双进坦言,但当时他们的压力还是很大。

而长三乙火箭的首次发射,是在1996年2月15日。由于一个电子元器件的失效,使得惯性基准倾斜,导致火箭在飞行22秒以后,触地爆炸,星箭俱毁。与火箭打了几十年交道的航天人,第一次看到了身边的航天人为事业献身。

首飞失败并爆炸,这对时任航天12所921-4副主任设计师的杨双进触动很大:“运载火箭发射是一项高风险的工程。航天就是在发展中不断总结,在失利中不断总结。”

从失利中,愈挫愈勇的航天人总结的“72条”和“28条”,以及被实践证明行之有效的质量问题归零“双5条”标准等,进一步丰富和完善了航天系统工程管理的理论和方法,深化了加强可靠性、安全性和坚持质量第一的宗旨。从此,质量管理的意识,开始融入火箭技术研究院每个员工的血液中。

团队协作:一加一大于二

作为中国火箭的摇篮、中国航天的发祥地,成立于1957年11月的中国运载火箭技术研究院,经历了诸多成长和变化,但其“集中力量办大事,协同作战显威力”的大协作理念,伴随着54年的风风雨雨,一直传承下来。

在杨双进看来,航天系统中,火箭发射的成功需要众多系统、众多环节的齐心协力、完美配合,协作精神、宽容态度、理解能力对于一个团队来说,至关重要。他深有体会地说:“质量是个系统工程。火箭发射的成功,必须靠团队、靠专家、靠系统的协作精神和管理能力,以及全国一盘棋的大协作思路。”

自从1986年毕业于南开大学控制理论专业进入该院以来,他就与质量结下了不解之缘:相继组织制定多项质量管理制度和标准,2000年以来,杨双进将成熟的质量管理经验和推行的有效工作方法进行全面总结、提炼,制定了该院“质量60条”;相继出台了型号研制6项原则、强化型号质量29条措施、确保成功、确保交付的8条措施,以及试验充分性和测试覆盖性分析、两不到两到、四不到四到、技术风险分析、差异性分析、举一反三管理、合格供方管理、表格化管理等多项要求,规范了型号出厂前评审及检查工作程序。这些措施、方法、要求在型号中大力推行并经实践检验,逐步修改完善,与“质量60条”及其配套文件一起,形成了一套较为科学、系统、具有该院特色的航天型号质量管理与质量保证文件,为质量管理和质量监督工作提供了依据。

同时,全面推动该院QC小组活动,目前,该院有45个QC小组获“国家级优秀QC小组”称号,有近70项成果获航天集团以上级奖励。组织编制、、等系列质量培训教材。此外,大力推广质量与可靠性技术方法研究及应用,如主持完成了航天型号批生产质量管理模式研究、新一代航天型号技术状态管理特点及实施细则研究、质量问题信息系统研制、航天型号全寿命周期质量控制程序及质量控制节点设置研究等,多项课题通过国防科工委验收,获得优秀。在担任长征二号F火箭控制系统安全性、可靠性主任设计师期间,他还通过制定控制系统可靠性保证大纲与可靠性设计准则,为火箭控制系统可靠性工作的开展提供了有力的依据。

杨双进也因此多次获得国防科学技术奖、国防科技工业质量先进个人、“载人航天先进个人”等荣誉称号。2011年,在“2009-2010年度全国质量工作先进表彰大会”上,他被授予“全国质量工作先进个人(标兵)称号”。

“所有的荣誉都是一闪而过。”在杨双进看来,任何一个型号成功后,一切又是从零开始。自己和这个团队曾经高兴过,欢呼过。不过,最让他欣慰的还是,在研制过程中提炼和总结出的一些标准、方法,目前也被业内作为标杆,推广应用。

“一进单位,我就搞质量。如今,我对质量工作越来越热爱。”谈及对质量工作的期待,杨双进微笑着说:“尽管现在还有很多短板的地方,但搞质量工作,就是一个不断学习和提高的过程。我的价值观就是,踏踏实实做事,踏踏实实做人。”

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