長六甲首飛成功！兩項“超能力”筑牢安全屏障

3月29日17:50，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”技術實現運載領域的三個“首次”

距離長六改的首飛還有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?；鸺c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。這項技術為我國運載火箭的發射新增了一層“生命安全保障”，使我國運載火箭的智能化水平和安全性保證再上新臺階。

同時，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。

在加注環節，長六改火箭打造的地面發射支持系統將火箭芯一級的加泄連接器升級為一款可自動對接的智能機械臂。它是一只“長了大腦和眼睛”的機械臂，具備了動態測量、實時跟蹤的本領，可以確保火箭在雨、雪、霧等復雜天氣環境中準確獲取目標位置;也是一只“溫柔”的機械臂，可實時調整用力方向，讓連接器溫柔又精準地與箭上閥門對接;還是一只“會輕功”的機械臂，無論火箭在風載作用與加注下沉時發生怎樣的晃動，加泄連接器都能做到如影隨形，避免加泄連接器對箭上接口產生牽制力，造成泄漏現象……

此外，長六改運載火箭的二級加泄連接器、衛星整流罩空調送風連接器均采用零秒脫落技術，也就是在火箭起飛的瞬間連接器完成迅速脫落。為此，設計師們在進行二級加泄連接器設計時采用騎搭結構，在分離環節設計時，則采用主動脫落、被動脫落等四重冗余脫落方案，實現“力氣大、接觸柔”的特點。

“‘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?！敝袊教炜萍技瘓F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。

孫公明?攝

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，四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。

如此關鍵的環節，發動機健康診斷系統數據采集錯誤怎么辦?會不會誤關了正常發動機?長六改火箭的設計師們從幾萬秒的試車數據中尋找參數的規律，確定健康診斷系統的診斷算法，并進行了上百次的仿真驗證，在確保發動機不發生誤關機的同時，盡早發現故障。而且，設計師們還給長六改首飛箭上裝上“雙保險”—— 配置了三套相同的診斷系統，對發動機狀態進行同時診斷，如果有兩套及以上診斷系統同時判斷故障存在，才認為發動機故障。

此外，長征六號改火箭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。

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