长征二号丙运载火箭高密度发射研制管理模式探索与展望
2023-11-15惠兴晨陈昌旭李咏梅李朝晖
惠兴晨,程 博,陈昌旭,李咏梅,李朝晖
(中国运载火箭技术研究院,北京,100076)
0 引言
2022年,长征二号丙运载火箭计划完成6次发射任务,在三地并行三连发的4~6月间,试验队和研制生产队伍并行连续作战,压力之大,史无前例。三连发的任务中,两发四维商业应急组网任务因要求明确晚、技术状态新、任务周期极短等突出特点,使按期圆满履约考验异常严峻,且上半年各发任务联动紧密,任何一发计划执行均关联全局,试验队面临应急履约与超高密度多地并行的双重考验。
经过缜密策划,精细化统筹资源,组织前后方充分联动,使超高密度生产及发射任务紧中有序推进。总体及主要分系统设计单位针对产品状态多、研制周期短的突出特点,多专业协同论证,下厂跟踪解决问题。生产单位并行联动,确保物资供应,合理调配资源,有效保障了多线、多地并行下生产及总装出厂进度。通过管理和技术、设计和生产的有效协同,大幅提升了研制生产效率,确保了上半年5 发任务在4 个月内按时履约、圆满成功。
1 任务形势与特点
1.1 联动性强
对于火箭产品研制生产,最严峻的考验在4月份以后凸显。按照发射计划要求,需要52天内在3个基地连续并行完成3次发射任务,发射日间隔平均14天,不同基地间发射日最短间隔不足5天,每发任务能否按时出厂、圆满成功均牵一发而动全身。
1.2 载荷状态多
连续3发任务共需发射13个载荷,均为应急商业发射,加之卫星状态确定晚、相关新配套产品的生产及试验组织工作周期极短,产品研制及状态控制存在巨大风险。
1.3 人力资源紧张
因为三地并行作战且间隔极短,要求有3套独立的测发队伍支撑3 个发射场的任务实施,以及1 套强有力的团队保障产品研制及出厂进度,需要充分统筹有限的资源。
1.4 新研地面设备
目前仅有2套超期服役设备在外场周转使用,要应对3 个发射场并行执行发射任务的局面,亟需把3月份刚刚在试验室完成齐套的新研统型设备于4月份布局在总装厂,在火箭总测出厂的有限时间内完成调试,5月份即需随任务完成发射场铺设布局。
同时,需要快速组织第2套设备于京内齐套,参加Y71火箭总测,以确保与基地的测试一致性。两套新研地面设备的齐套、测试、运输与铺设作为必须按计划完成的专项任务,面临着周期不足与组织复杂的局面。
1.5 突发深层次问题
通过上半年发射飞行结果分析,发现了二级箭体飞行角振动大、二级发动机燃气发生器振动大两项短时间难以根本解决的原理性质量问题。涉及到过渡支架增加百公斤级配重、二级发动机更换两项具体举措,在资源多地分散、任务计划联动紧密的现实情况下,确保任务顺利向前执行的组织压力、保成功压力急剧增加。
2 管理模式的思索
2.1 以市场为导向提前开展策划
2.1.1 主动承揽应急任务
团队瞄准四维商业遥感星座组网的契机,组成项目开发与接洽专班。通过一个月的积极沟通,确定两发四维应急组网发射任务。为应对四维任务履约周期极短、上半年超高密度五连发的巨大挑战,在任务洽谈、技术对接、计划安排等方面,团队全面与用户及卫星方沟通,分兵把守,多线并行高效协调推进。
2.1.2 提前启动系统策划
2022 年度宇航发射任务计划1 月26 日方最终确定,而两发四维应急组网任务处于星箭接口协调及总体方案闭环阶段,在用户迫切的发射需求推动下,计划较原定时间提前近一个月,形成了4~6月份52天三连发的局面。由于任务状态新、准备周期短,半年的时间内不仅要完成五发火箭生产,还有大量的系统接口协调、设计出图和对接试验工作需要紧锣密鼓完成,任务重、计划刚性极强。
2021年12月初,全面开启任务策划,重点识别应急任务的生产组织风险、产品研制难点、资源保障重点。按照技术闭环、研制管控、生产推进、资源保障4个维度,多个专题落实工作责任。同时强化各方协同,细化状态管控,确保对接试验、总装测试工作质量,为各项任务的有序推进起到了纲领性指导作用。
2.1.3 全面识别主线风险
四维任务采用的双星串联结构需要新研,部段多、状态新,且只有2个月的研制周期。在启动阶段即推动设计与生产并行联动,从备料选用、生产装配、对接试验,全过程跟踪协调,化解了进度风险,出厂前圆满完成了对接试验验证。
针对电气系统电缆网生产短线,团队未雨绸缪,布局形成了测量系统电缆网双定点生产的格局。充分发挥系统抓总作用,多轮下厂跟踪生产资源,协调多线生产,加快供货进度,化解了电气系统齐套对总装进度带来的风险。
针对新的统型地面测试设备,团队积极协调落实了新旧双测试工位并行测试,确保出厂任务按计划顺利推进的同时,做到新设备的全面测试覆盖和充分验证,为发射场首用奠定基础。
2.2 以技术为根基解决难题
2.2.1 多专业协同提升速度
发射后限已确定,面对新用户、新状态的研制工作刚刚启动。设计团队集中优势力量,多专业并行协同,总体、弹道、结构、电气等迅速优化迭代。型号办组织设计、生产单位充分研讨,统筹生产、装配、试验、总装周期等计划因素,在1个月的时间内形成了与生产资源进度快速匹配的3 350 mm 直径整流罩/双星串联布局总体方案,明确了各分系统最优化的状态与图纸输入,各项产品快速投产,短短2个月时间完成总装齐套[1]。
2.2.2 技术创新化解配套难题
针对姿控发动机无法配套难题,为按计划履约,并充分保障可控安全分离,制导与姿控专业通过充分的数据分析与方案研讨,创新确定了短时间间隔下的弹簧、反推火箭配合调姿的内支撑筒段串联结构快速分离方案,并组织专家力量对创新方案进行了研讨,确认了方案实施的可行性,顺利解决了分离姿控的配套瓶颈问题,进一步降低了发射成本,缩短任务研制周期。
2.2.3 多方位复核复查保障成功
2022年上半年的发射任务,使用的多个新研支架结构、无姿控发动机分离新方案存在技术难度大、项目启动晚、研制工作量大以及将成熟状态首次转化应用在不同发射场的技术风险。围绕识别的各项风险,组织成立了专家组,投入骨干力量开展了“长征二号丙无姿控发动机状态下双星串联分离安全性复核”等专题审查工作,吃透技术,把控风险,全力保障任务成功。
2.3 以管理为抓手夯实责任
面对异常严峻的任务形势和前所未有的巨大压力,团队组织召开了全系统参加的型号工作进展专题调度会,统筹布置了3~6 月份超高密度研制发射任务,充分协调研制计划和相关问题,提前辨识研制风险并采取针对性措施进行有效化解,确保全年任务能够咬定目标,逐项完成。
2.3.1 多维度管理统筹优化
由于发射任务多、技术状态多、用户要求多、研制试验项目多、计划刚性强且各项工作前后关系紧密,资源需求调配复杂,工作之间环环相扣,不能有丝毫马虎,单一的综合计划管理已不能满足极端复杂的工作组织实施需要[2]。
为细化工作项目,压准压实责任,从发射组织、总装测试推进、测试设备调试保障、短线产品攻关、接口试验匹配等多个维度制定专题计划和工作策划,通过充分统筹资源,兼顾各项任务需要,各维度计划间有机结合、紧密耦合,全面达到按计划履约的目标要求[3]。
2.3.2 分解目标强化责任
在思想统一、统筹优化的基础上,按周进行计划目标的分解,以天为单位进行目标跟踪,推进目标的完成,强化了各个环节上工作责任的有效落实。同时,每周末核心计划管理团队对标、对表,围绕最终目标动态调整下周工作计划、灵活调度工作资源,在持续的积累过程中,逐步使各项工作责任落地。
2.3.3 信息闭环快速响应
通过半年工作实践,团队强化了高效便捷的信息交流机制。型号工作会、每周的全要素调度会、型号办每天的碰头会、专题协调会,工作群、内外邮件及各类点对点交流,组成了高效沟通信息网络,有效传递工作要求、反馈工作结果、协调工作事项,使制约进度、影响状态的问题可以在第一时间得到快速解决,极大地提升了组织管理效率。
2.3.4 前后联动完成任务
针对发射场密集交叉、任务地域不同、人员力量分散的突出问题,团队利用各个发射场涉密内网、视频会议资源,将产品研制及发射工作组成了多个外场与京内互通的工作机制,保障各重要工作的延续性,技术状态统一受控,大大提升了核心设计资源效率。
因前后方研制工作冲突,经审慎研究与策划,首次实施了发射弹道远程设计计算创新举措。将风场情况、推进剂库房参数等现场弹道设计计算的必要资料通过保密渠道实时传回北京,在后方完成最终的发射轨道诸元设计工作,并将设计结果反馈到阵地,用于最终的诸元装订。此举进一步强化了前后方协同工作的能力,体现了应对突发情况的水平,也是对精简发射场规模、降本增效要求的进一步落实。
3 管理模式的展望
本轮高密度研制发射任务有两大突出特点,一是发射任务多,二是研制周期短。对长征二号丙火箭和液体宇航火箭都是前所未有的挑战。
3.1 坚持总结提升
经历过本轮高密度研制发射的艰巨挑战,团队从目标确立、方法手段应用、责任体系落实、信息沟通交流等方面,积累了组织管理创新经验,为后续常态化的高密度、多基地交叉任务执行管理奠定了基础,更需要在后续任务实践中不断捶打完善。团队将与各系统、各单位一同持续提升应急履约能力,永葆“金牌火箭”的品牌形象。
3.2 坚持以人为本
本轮高密度研制发射任务的顺利开展,不仅得益于型号总指挥、总师的靠前指挥,上级领导的关心指导,同时也得益于优秀一线研制人员。型号团队更是在这关键时刻,各尽所能为一线研制人员提供了保障。他们面对时间紧、任务重的严峻形势,以产品出厂时间为导向,各专业间通力协作,不分昼夜,全力确保产品按时出厂,准时发射。
3.3 坚持创新担当
本轮高密度应急履约任务的圆满完成,不仅是团队勇担重任、迎难而上、苦干实干的结果,也是各方协同、技术创新、管理优化的成果体现。创新不仅实现了降本增效,也是应对难题、提升能力、实现发展的必由之路。团队将在持续的创新发展中,不断优化整合,实现蜕变。
3.4 坚持持续优化
团队将进一步提升产品对不同载荷和发射场的适应能力,固化技术状态。以此为基础,方可实现批量化投产,持续满足高密度任务要求。只有进一步创新手段,降低产品研制成本,落实降本增效要求,才能持续提升火箭市场竞争力。探索火箭“基本型+升级包”市场模式,灵活快速响应不同用户履约需要,提高经营效益[4]。
4 结束语
未来,还将进一步压缩履约周期,持续探索提升产品竞争力的有效方法,推动长征二号丙火箭从产品向商品的转变,为在商业航天发射市场站稳脚跟不断积蓄力量。