两项“超能力”筑牢安全屏障

文／王 猛 李 淼 花剑章 本刊记者 何 亮 付毅飞

3月29日17时50分，我国首型固体捆绑中型运载火箭长征六号改（以下简称长六改）在太原卫星发射中心成功发射，标志着我国新一代运载火箭家族再添新成员，进一步完善了我国新一代运载火箭的型谱建设。

在一系列技术新突破中，除首次实现了我国运载火箭领域固液发动机的“跨界合作”，长六改运载火箭通过无人值守技术完成后续的发射流程，通过智能健康诊断系统保证发射任务万无一失，共同为长六改一飞冲天筑牢安全屏障。

“无人值守”技术实现运载领域三个“首次”

距离长六改首飞还有4小时，在测控发射大厅里，中国航天科技集团有限公司八院（以下简称八院）长六改试验队员正在有序推进火箭发射前的各项加注以及测试工作。

与以往运载火箭发射不同，此时，前端塔架上所有操作人员早已安全撤离，火箭发射前的所有工作都将通过测控发射大厅实现远程控制。这就是长六改火箭无人值守技术带来的发射场景。火箭点火指令发出，火箭二级加泄连接器、整流罩连接器瞬时脱落，火箭一飞冲天，八院抓总研制的长六改运载火箭首次无人值守技术完美亮相。

长征六号改火箭无人值守技术实现了我国在运载领域的三个“首次”：首次采用自动对接加注技术，可实现远程全流程推进剂自动加注；首次采用零秒脱落技术，火箭箭地连接器在起飞瞬间自动脱落；首次实现推进剂加注开始后，发射场前端无人员值守，有效保障了火箭发射任务的安全性。

“‘力气大’，可以保证连接器脱落后将其快速收回至塔架，防止随‘风’飘动对火箭起飞造成影响；‘接触柔’，相当于给连接器配备了‘缓冲防护垫’，减小回收的冲击力，避免撞坏产品本身。”中国航天科技集团有限公司八院长六改副总设计师张亮说。

“健康管家”帮助点火起飞“快、准、稳”

固体发动机虽然工作可靠、使用维护简单，但却存在一旦点火就无法实施紧急关机的情况。相反，火箭芯级采用的液体发动机则可以通过紧急关机系统实现关机。因此，在固体助推器点火为长六改火箭提供强大起飞推力前，需要对火箭芯级液体发动机的健康状态进行诊断，在确保芯级发动机健康无虞的前提下，固体助推器才执行点火程序。

如何在发射前为火箭发动机做一次全面的健康检查？八院长六改火箭的设计师们为火箭芯一级的液体发动机配置了一位“健康管家”——发动机健康诊断系统。设计师介绍，这个管家有“快、准、稳”三个特点。

发动机健康诊断系统在芯级发动机点火后开始工作，此时固体助推器尚未点火产生强大的起飞推力，4个助推器的重量可以将整个火箭牢牢固定在发射台上，留给健康诊断系统进行快速诊断的时间仅有0.3秒。

此前，我国的液体运载火箭的紧急关机系统通常设置在地面机柜中，一旦遇到紧急情况，地面设备可以发出关机指令，但是这次长六改火箭的设计师们把这套系统搬到了火箭上。这个经集成化、小型化设计后的系统，虽然仅有一本B5书的大小，但其本事却不可小觑。

在芯级液体发动机点火后的2.5秒，健康诊断系统进入发动机诊断窗口；2.5—2.8秒，在短短的0.3秒内，这位“健康管家”会在前期收集的大量数据基础上，对发动机的健康状况进行诊断：若监测到发动机存在问题，要在须臾间完成故障发动机自动紧急关机，确保固体助推器不再执行点火程序。

此外，长六改在国内首次采用伺服系统在线故障诊断与自适应重构技术，火箭飞行过程中，当某台伺服机构出现故障时，智能“大脑”会根据自我诊断后的结果，重新进行计算并分配控制指令，实现火箭飞行的智能控制。