空间站任务应急发射流程技术安全管理的设计与实施

崔赢午，袁 振，孟庆丰，徐珊珊，岳晓飞

（1. 北京宇航系统工程研究所，北京，100076；2. 中国运载火箭技术研究院，北京，100076）

0 引 言

根据载人航天工程空间站阶段任务安排，当停靠空间站的载人飞船发生不能安全返回的故障时，地面启动载人飞船应急发射任务。空间站出现故障，且关键功能相关备份产品已启用，经评估决策后，执行应急发射方案。这要求在指定时间内，全面、高效、精准、有效开展发射场技术安全管理工作，需要依据应急发射流程，确定安全管控重点，制定技安管理措施。

1 技术安全特点

应急救援工作流程火箭基础级在技术区完成测试后，以竖立状态封存，执行应急值班任务。待接到应急救援指令后，转运至发射区开展相关工作。整流罩、逃逸塔分别完成测试准备后转运至发射区，船罩组合体和逃逸塔在发射区与火箭基础级对接。火箭基础级工作线、整流罩工作线、逃逸塔工作线3条线并行开展工作，对型号系统技安管理提出新的挑战。载人航天发射场建成已有20多年，资源有限，部分设施陈旧，设备老化，存在一定的安全风险和隐患，须开展地面设备检修与维护。

2 设计与实施

为有效预防和避免安全事故发生，确保应急发射安全可靠，须提高全员安全意识，提升安全管控能力。以工作流程为抓手，制定具体的技安管理措施，重点关注3条工作线并行状态下人的不安全因素和物的不稳定状态，有针对性地开展技安管理工作。

2.1 流程对比

a）待命火箭转正常发射任务工作流程分为技术区工作、船箭组合体垂直转运和发射区工作3个阶段。与应急发射流程主要区别在飞船加注、扣罩并与火箭对接，逃逸塔与火箭对接阶段；船箭塔组合体转运，发射区测试、射前准备阶段；火箭加注和发射阶段。这3个阶段火箭系统有效工作时间大幅缩短。

b）应急测试发射流程包括：火箭转运至发射区和发射区火箭测试及加注准备，与飞船总装及加注工作并行；载人飞船总装和测试，载人飞船加注扣罩（模拟加注），发射区测试发射（模拟发射）；发射区测试发射主要包括：船罩组合体转运至发射区，吊装对接；飞船电池安装；火箭飞船功能检查匹配；发射前状态准备；火箭加注前状态设置及火箭加注（模拟加注）；倒计时准备及发射（模拟发射）。

2.2 技安工作项分析

应急发射流程3条工作线技安工作项目分析见图1。技安管理工作在发射流程开始时（A点）存在时间上的冲突；在B点至C点（a段）、D点至E点（b段）、F点至G点（c段）、H点至I点（d段）、J点至K点（e段）存在空间上并行，需要科学高效安排工作计划，实现流程优化。

图1 应急发射流程3条工作线技安工作项目分析Fig.1 Technical Safety Task Analyzing Schematic of Emergency Launch Process

2.3 流程新状态

根据应急发射净工作时间，结合3大任务线流程，分别制定技安管理措施，详见表1至表3。船罩组合体和逃逸塔在发射区与火箭基础级对接是应急发射的新状态，通过对比上述技安管理措施和1个时间冲突点、5个空间并行段，发现整流罩扣罩准备至发射区对接期间，是应急发射流程技安管控的重点，需要从人、机、环、管4个方面加强组织管理，确保万无一失。

表1 整流罩工作线技术安全管理措施Tab.1 Technical Safety Management of Fairing

表3 逃逸塔工作线技术安全管理措施Tab.3 Technical Safety Management of Escape Tower

续表1

表2 火箭基础级工作线技术安全管理措施Tab.2 Technical Safety Management of Booster Stage

续表2

3 潜在风险辨识

3.1 人

应急救援任务需要全天候连续作业，3条工作线同时开展工作，虽然制定了各单位每人每班工作不超过8小时的原则，但人员易疲劳，易导致出现事故隐患。另外，人员对发射区对接等新操作状态不熟悉，事故预案准备不足。受天气、人员、协调等因素影响，新状态下按常规流程操作可能会产生新的风险。

3.2 机

执行任务的火箭已封存半年左右，长期贮存，产品和设备状态存在不稳定因素，易导致元器件老化、松动、泄漏等，对产品和人员安全造成威胁。

3.3 环

发射场多工作线全天候24小时工作，已处于超负荷运转状态。有些设备设施老化，不能充分满足应急发射需求。大风、沙尘等极端天气易对产品、人员和操作产生影响，甚至造成伤害或引发事故。

3.4 管

试验队专、兼职技安员人力资源紧张，协调委派困难，应急发射专项安全管理经验不足，工作能力和水平需要提高。现行发射场安全管理模式对人、机、环、管的可靠性、有效性与系统安全、本质安全的要求还有差距。

4 组织管理建议

通过对应急发射流程技术安全管理工作进行桌面推演，提前辨识管控的重点和难点，对潜在的并行冲突项目进行管理优化，实现流程的闭环管理和有效反馈。

4.1 流程精细化

强化应急发射流程再造，将“流程管事、制度管人”的理念与应急发射安全管理实践相结合，以流程为基础，将技安工作内嵌至型号3条主线工作的大流程中，通过对工作项目的进一步分解、优化，重点关注1个时间冲突点和5个空间并行段期间的人员到场时间点细化，弹性安排岗位作业和工作流程，实现人员效率最大化。

4.2 岗位融合

应急发射流程工作线多，连续作业工况多，在应急流程实施初期，增加1～2名专职技安员，配合开展现场实地演练，持续优化流程；待流程固化后逐步实现技安岗位的精简。同时，积极开展岗位融合和上岗前培训，让具备条件的现场设计师、工艺员、质检员等队员任兼职技安员，协助专职技安员处理某一工段、阶段时间内的技安业务，关键节点专职技安员到场，实现人员的高效复用。

4.3 可视化管理

在技安岗位人员紧张的前提下可利用视频监控、可视化终端管理等信息化管理方式，远程监控各场地作业情况。同时结合定时到现场技安巡查，推动实现一人多管、一岗多地的“云在线”技术保障。

4.4 后勤保障

技安岗位人员需要加强交通和通信保障，便于在厂区通讯不便时联系沟通，确保可以第一时间到场处理问题。

5 结 论

针对应急发射流程，结合新技术状态和1个时间冲突点、5个空间并行段，从“人、机、环、管”4个维度进行技安工作流程梳理和对比潜在风险分析；进一步从流程精细化、岗位融合、可视化管理和后勤保障4个方面入手，提出有效控制风险的组织管理建议，实现流程结构、工作项设计与岗位替代的全生命周期优化管理，确保技安管理工作有效性，确保提升发射场本质安全。应急发射技术安全管理将在更多的发射场实践中不断完善，持续改进。