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法治日報全媒體記者 廉穎婷 通訊員 鄧雨楠
4月24日，由中國航天科技集團有限公司一院（以下簡稱一院）抓總研制的長征二號F（以下簡稱長二F）遙二十火箭托舉神舟二十號載人飛船直刺蒼穹，順利完成我國載人航天工程新年度任務。
本次神舟二十號載人飛行任務中，全新啟用的發(fā)射場諸元設計系統(tǒng)成為技術亮點。該系統(tǒng)將火箭發(fā)射所需核心環(huán)節(jié)整合為數字化平臺，通過軟件實現(xiàn)數據在線生成和傳遞。相比以往依賴人工傳遞光盤、紙質文件的操作模式，新系統(tǒng)能顯著提升發(fā)射場數據處理效率。
一院陳牧野介紹，該系統(tǒng)在長二F火箭本次任務開始試用，為我國高密度航天發(fā)射提供技術保障。系統(tǒng)由一院一部開發(fā)的數字化平臺——“天元”軟件開發(fā)平臺為基座，通過九大功能模塊協(xié)同運作，將傳統(tǒng)發(fā)射流程中的紙質文件流轉轉化為實時線上交互，標志著我國運載火箭靶場諸元設計正式邁入“數字時代”。
“過去，一次火箭發(fā)射需要傳遞上百項諸元參數，各傳遞過程和比對過程需要通過人工完成，在分秒必爭的射前流程中比較浪費時間。現(xiàn)在動動手指，數據就能穿透1000公里。”一院常武權說，如今，發(fā)射場諸元設計系統(tǒng)打通網絡傳輸鏈路，所有數據互聯(lián)互通，增加前后方諸元設計保障，同時消除繁瑣的人工傳遞環(huán)節(jié)，避免人為操作失誤，提高發(fā)射場諸元傳遞效率和質量控制水平。
這套系統(tǒng)的“智慧內核”，藏在幾個精密咬合的模塊中，包括加注計算、常規(guī)利用、風修正、故檢諸元等模塊。例如風修正模塊可以實時接入發(fā)射場氣象數據，大幅提升高空風補償設計效率，讓火箭在戈壁灘的狂風中依然穩(wěn)如磐石。
作為我國唯一一型載人運載火箭，長二F火箭是航天員進入太空的“飛天座駕”。此次任務中的技術突破，不僅延續(xù)了該型號100%發(fā)射成功的輝煌紀錄，其可靠性評估值更提升至0.9905，創(chuàng)下歷史新高。
陳牧野介紹，長二F火箭的設計方案、系統(tǒng)設計和產品設計采用“一度故障工作，二度故障安全”的設計思想。為提高可靠性，長二F火箭多措并舉，廣泛采用冗余設計和裕度設計、提高元器件等級和篩選標準等措施。
在長二F設計哲學中，冗余不僅是技術策略，更是一種安全本能。其控制系統(tǒng)采用“三冗余”架構，例如，即便某一電路板失效，系統(tǒng)仍能通過“少數服從多數”的投票機制維持運行。
冗余的代價是復雜度飆升。長二F火箭零部件數量遠超普通火箭，其國產化率也一直在攀升。陳牧野坦言：“冗余設計是安全基石，但若元器件受制于人，再多備份也是空中樓閣。”在產品篩選方面，每一批原材料和元器件入廠后，火箭研制團隊需進行數據包絡分析，其性能指標必須處于歷史成功數據編織的“安全包絡線”之內，稍有偏離即被淘汰。
“可以通過優(yōu)中選優(yōu)來為載人火箭選擇質量更優(yōu)的產品。在長二F火箭的設計體系里，關鍵參數必須預留20%安全余量。”陳牧野說，產品篩選時，工程師會主動“掐頭去尾”，僅保留性能數據集中在80%區(qū)間的產品。現(xiàn)役常規(guī)火箭芯級和助推器的對應部段總體而言大同小異，可在通用的產品中選擇質量更優(yōu)的部分供應載人火箭，構成長二F火箭高可靠性的基礎。
真正的安全，建立在對每個“毫厘之差”的執(zhí)著打磨。未來，“神箭”長二F還將繼續(xù)向深空邁進，正如陳牧野所說：“火箭升空只需幾百秒，但守護這份安全，需要幾代人用一生去打磨。”
編輯：韓瀟