一體化測試發(fā)射控制系統(tǒng)創(chuàng)火箭發(fā)射新模式 (2005-03-07)
發(fā)布時(shí)間:2007-12-04
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長期以來,我國運(yùn)載火箭的測試發(fā)射系統(tǒng)都是各自使用自己的地面測試設(shè)備,被形象地稱為“拖家?guī)Э?,各自為?zhàn)”。這種狀況不僅造成設(shè)備重復(fù),成本增加;而且可靠性降低,故障點(diǎn)增多。為了解決這個(gè)問題,長征四號乙火箭總師李相榮帶領(lǐng)有關(guān)科研人員,探索出一條火箭測發(fā)一體化的新路。
去年,長征四號乙(02批)火箭實(shí)現(xiàn)了兩次發(fā)射均取得圓滿成功的好成績。尤其令人可喜的是,該火箭在國內(nèi)運(yùn)載火箭的測試發(fā)射中首次采用了一體化、遠(yuǎn)距離測試發(fā)射技術(shù),創(chuàng)造了全新的靶場火箭測試發(fā)射指揮模式,使我國運(yùn)載火箭測試發(fā)射技術(shù)水平得到了新的提高和進(jìn)步,也為新一代運(yùn)載火箭實(shí)現(xiàn)地面測試發(fā)射一體化提供了技術(shù)基礎(chǔ)。
故障多發(fā) 系統(tǒng)出爐
什么是一體化測試發(fā)射控制系統(tǒng)呢?該系統(tǒng)是采用前后端分布的格局,由發(fā)控、測控、數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)、無線遙測數(shù)據(jù)處理、地面電源、地面電纜網(wǎng)、產(chǎn)品等效器、應(yīng)用軟件等部分組件組成一體的綜合性系統(tǒng)。該測發(fā)系統(tǒng)中配置了以VXI總線技術(shù)為主研制的智能一體化火箭產(chǎn)品等效器,實(shí)現(xiàn)了硬件、軟件產(chǎn)品的“模塊化、通用化、系列化”。也就是說,原來地面測發(fā)系統(tǒng)要有好幾套測試設(shè)備,現(xiàn)在,只要用一套一體化的測試發(fā)射控制系統(tǒng)就能完成對箭上控制系統(tǒng)、遙測系統(tǒng)、外測安全系統(tǒng)和動(dòng)力電磁閥的測試控制及點(diǎn)火發(fā)射,同時(shí),它又具備緊急情況下應(yīng)急控制的能力。
較長時(shí)期以來,運(yùn)載火箭各電氣系統(tǒng)各自使用自己的地面測試設(shè)備,長四乙火箭的測試設(shè)備就多達(dá)六套,不僅造成設(shè)備重復(fù),成本增加,而且整套系統(tǒng)兼容性差,可靠性低,故障點(diǎn)增多。1999年,長四乙(01批)首發(fā)火箭在基地測試中發(fā)現(xiàn)了18個(gè)大大小小的質(zhì)量問題,其中地面設(shè)備故障就占了絕大多數(shù),這成為該火箭總師李相榮的一塊心病。
為此,李相榮和“兩總”系統(tǒng)在研制長四乙(02批)火箭之前,提出了箭上電氣系統(tǒng)測發(fā)一體化的設(shè)計(jì)思想。“技術(shù)創(chuàng)新是火箭發(fā)展的靈魂,長四乙(02批)火箭再也不能使用老地面測試設(shè)備了。要造就造最先進(jìn)的一體化測發(fā)設(shè)備?!崩钕鄻s力排眾議,帶領(lǐng)兩總系統(tǒng)提出了許多方案,最后確立了研制新型地面測試發(fā)射控制系統(tǒng)的指導(dǎo)原則,并組織設(shè)計(jì)師們精心策劃,不斷優(yōu)化方案。805所據(jù)此提出了該測發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)書,809所承擔(dān)了該測發(fā)系統(tǒng)的研制任務(wù)。
技術(shù)創(chuàng)新 功效顯著
長四乙火箭測發(fā)系統(tǒng)綜合應(yīng)用了多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù),集成于一套系統(tǒng)中,為國內(nèi)所罕見,它形成了多個(gè)技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)。
例如,該測發(fā)系統(tǒng)具備有線、無線測試數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)自動(dòng)判讀處理技術(shù)。目前,國內(nèi)許多運(yùn)載火箭和型號產(chǎn)品對無線遙測數(shù)據(jù)判讀大多還是依靠人工的紙帶判讀,既花費(fèi)了許多時(shí)間,又存在出差錯(cuò)的可能性。該測發(fā)系統(tǒng)采取了兩種方式解決接收難題,一是一次發(fā)送多次接收;二是由無線數(shù)據(jù)服務(wù)器重新組包轉(zhuǎn)發(fā)至各個(gè)網(wǎng)絡(luò)終端,由終端進(jìn)行無線數(shù)據(jù)的自動(dòng)判讀。不用半個(gè)小時(shí),就能快速準(zhǔn)確地判讀完數(shù)據(jù),結(jié)果節(jié)省了時(shí)間,提高了判讀的精度。這為八院今后短時(shí)間內(nèi)完成多次火箭總檢測創(chuàng)造了有利條件。
又如,該測發(fā)系統(tǒng)具備智能一體化仿真技術(shù),它能對測發(fā)系統(tǒng)在與火箭對接之前進(jìn)行全面系統(tǒng)地檢查,做到硬件檢測率達(dá)到100%、軟件檢測率達(dá)到98%以上,確保了測發(fā)系統(tǒng)對火箭的測試和發(fā)射過程中各項(xiàng)功能的正確性和穩(wěn)定性。
應(yīng)用廣闊 后勁十足
去年,該測發(fā)系統(tǒng)投入了實(shí)用,并多次圓滿完成任務(wù)。發(fā)射基地工作人員說,它自動(dòng)化程度高,人性化設(shè)計(jì)好,全系統(tǒng)操作點(diǎn)很少,操作容易,安全性好,使火箭測試發(fā)射模式實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離、數(shù)字化、信息化、智能化、現(xiàn)代化,縮短了試驗(yàn)周期。因此,總裝備部領(lǐng)導(dǎo)及有關(guān)專家在多種場合要求,國內(nèi)運(yùn)載火箭今后就應(yīng)該朝一體化測發(fā)系統(tǒng)方向發(fā)展。
現(xiàn)在,該測發(fā)系統(tǒng)完全做到了以一種測試技術(shù)、控制技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)應(yīng)用到三個(gè)電氣系統(tǒng)的測試發(fā)射中,減少了相同硬件設(shè)備的重復(fù)配置,實(shí)現(xiàn)了硬件資源的充分利用,極大地提高了測發(fā)系統(tǒng)的可靠性。在該測發(fā)系統(tǒng)中,809所研制了一種具有“三化”功能的地面電源,減少了遙外測系統(tǒng)地面電源的種類,縮短了研制周期,減少了研制經(jīng)費(fèi)的投入。
長四乙火箭一體化測發(fā)系統(tǒng)還具有很強(qiáng)的通用性,并能按照滿足八年以上使用壽命的要求進(jìn)行設(shè)計(jì),降低了維護(hù)費(fèi)用,也大大降低了對地面設(shè)備的重復(fù)投入。該測發(fā)系統(tǒng)可以方便地推廣應(yīng)用到我國其他運(yùn)載火箭的測試發(fā)射中。
長四乙火箭一體化測發(fā)系統(tǒng)的主要設(shè)備都是八院科技人員自行研制開發(fā)的,擁有自主知識產(chǎn)權(quán),填補(bǔ)了國內(nèi)運(yùn)載火箭一體化測試發(fā)射技術(shù)和指揮模式的空白。該系統(tǒng)所具有的創(chuàng)新性和先進(jìn)性,獲得了國家有關(guān)部門的首肯,正在申報(bào)國家科技成果獎(jiǎng)。