兩項“超能力”筑牢安全屏障

文／王 猛 李 淼 花劍章 本刊記者 何 亮 付毅飛

3月29日17時50分，我國首型固體捆綁中型運載火箭長征六號改（以下簡稱長六改）在太原衛星發射中心成功發射，標志著我國新一代運載火箭家族再添新成員，進一步完善了我國新一代運載火箭的型譜建設。

在一系列技術新突破中，除首次實現了我國運載火箭領域固液發動機的“跨界合作”，長六改運載火箭通過無人值守技術完成后續的發射流程，通過智能健康診斷系統保證發射任務萬無一失，共同為長六改一飛沖天筑牢安全屏障。

“無人值守”技術實現運載領域三個“首次”

距離長六改首飛還有4小時，在測控發射大廳里，中國航天科技集團有限公司八院（以下簡稱八院）長六改試驗隊員正在有序推進火箭發射前的各項加注以及測試工作。

與以往運載火箭發射不同，此時，前端塔架上所有操作人員早已安全撤離，火箭發射前的所有工作都將通過測控發射大廳實現遠程控制。這就是長六改火箭無人值守技術帶來的發射場景。火箭點火指令發出，火箭二級加泄連接器、整流罩連接器瞬時脫落，火箭一飛沖天，八院抓總研制的長六改運載火箭首次無人值守技術完美亮相。

長征六號改火箭無人值守技術實現了我國在運載領域的三個“首次”：首次采用自動對接加注技術，可實現遠程全流程推進劑自動加注；首次采用零秒脫落技術，火箭箭地連接器在起飛瞬間自動脫落；首次實現推進劑加注開始后，發射場前端無人員值守，有效保障了火箭發射任務的安全性。

“‘力氣大’，可以保證連接器脫落后將其快速收回至塔架，防止隨‘風’飄動對火箭起飛造成影響；‘接觸柔’，相當于給連接器配備了‘緩沖防護墊’，減小回收的沖擊力，避免撞壞產品本身。”中國航天科技集團有限公司八院長六改副總設計師張亮說。

“健康管家”幫助點火起飛“快、準、穩”

固體發動機雖然工作可靠、使用維護簡單，但卻存在一旦點火就無法實施緊急關機的情況。相反，火箭芯級采用的液體發動機則可以通過緊急關機系統實現關機。因此，在固體助推器點火為長六改火箭提供強大起飛推力前，需要對火箭芯級液體發動機的健康狀態進行診斷，在確保芯級發動機健康無虞的前提下，固體助推器才執行點火程序。

如何在發射前為火箭發動機做一次全面的健康檢查？八院長六改火箭的設計師們為火箭芯一級的液體發動機配置了一位“健康管家”——發動機健康診斷系統。設計師介紹，這個管家有“快、準、穩”三個特點。

發動機健康診斷系統在芯級發動機點火后開始工作，此時固體助推器尚未點火產生強大的起飛推力，4個助推器的重量可以將整個火箭牢牢固定在發射臺上，留給健康診斷系統進行快速診斷的時間僅有0.3秒。

此前，我國的液體運載火箭的緊急關機系統通常設置在地面機柜中，一旦遇到緊急情況，地面設備可以發出關機指令，但是這次長六改火箭的設計師們把這套系統搬到了火箭上。這個經集成化、小型化設計后的系統，雖然僅有一本B5書的大小，但其本事卻不可小覷。

在芯級液體發動機點火后的2.5秒，健康診斷系統進入發動機診斷窗口；2.5—2.8秒，在短短的0.3秒內，這位“健康管家”會在前期收集的大量數據基礎上，對發動機的健康狀況進行診斷：若監測到發動機存在問題，要在須臾間完成故障發動機自動緊急關機，確保固體助推器不再執行點火程序。

此外，長六改在國內首次采用伺服系統在線故障診斷與自適應重構技術，火箭飛行過程中，當某臺伺服機構出現故障時，智能“大腦”會根據自我診斷后的結果，重新進行計算并分配控制指令，實現火箭飛行的智能控制。