国内最大“三平”测发模式助力长征十二号首飞

城事

11月30日，由中国航天科技集团有限公司八院抓总研制的新款商

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 11月30日，由中国航天科技集团有限公司八院抓总研制的新款商业火箭——长征十二号运载火箭在海南商业航天发射场二号工位首飞成功。作为一款面向商业航天发射市场的运载火箭，长征十二号运载火箭采用了“三平”测发模式，建成了我国国内最大的“三平”测发模式液压起竖系统，为后续商业航天发射市场的发展奠定了基础。
 中国航天科技集团有限公司八院149厂季长程介绍，“三平”测发模式是水平组装、水平测试、水平转运。为此，149厂研制了海南商业航天发射场二号工位箭体起竖系统、全箭模块化运输车、3.8米滚动对接装备、5.2米整流罩垂直水平合罩装置、加注供配气等上百套新装备。
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 自动化设备服务总装：滚动对接装备让总装总测更高效
 作为“三平”测发模式的两个环节，水平组装、水平测试是决定试验任务周期的关键因素之一。近年来，149厂抓住商业航天的发展机遇，赋能产线建设，打造精益、高效、智能的数字化总装总测生产线，研发了多款地面装备，从而改变生产模式，推动“自动化、智能化”总装总测建设。
 “箱体是否已经‘对中’”“前底设备是否干涉”“星罩组合体是否调节完成”……在长征十二号运载火箭舱体与星罩组合体对接现场，每一位总装人员正目不转睛地看着长征十二号运载火箭的每一次姿态调整。看似轻松的对接，其实并不轻松。为了释放产能，149厂在原有3.35米滚动装配架车的基础上升级到了3.8米，并将星罩组合体与箭体对接纳入到了水平自动对接流程，从而集成滚动装配、运动功能，实现了6个自由度的姿态调整，保证产品总装质量，减少多次翻转贮箱带来的吊装风险。
 随着新技术深入总装总测现场，团队重塑运载火箭子级总装总测流程，将同一专业或类似专业划分在同一工作站位模块内，满足各个模块间交叉作业，达到总装总测过程中的动态平衡，形成高效率生产模式。
 8种转向模式：“品”字型全箭运输车组让转运更平稳
 随着试验任务进入最后冲刺阶段，长征十二号运载火箭将从总装技术区转运到发射区。目前，我国箭体转运主要包括长征五号系列运载火箭的垂直转运方式、长征四号系列运载火箭的分段式水平转运以及长征六号运载火箭的全箭水平转运模式。此次，为了满足“高可靠性、适应性强、响应快速”的要求，长征十二号运载火箭选用了全箭水平转运模式。
 “虽然，我们有研制长征六号全箭水平转运车的经验，但是长征十二号运载火箭的高度是长征六号的两倍。所以，我们考虑采用模块化的液压运输车来增加运动范围。”中国航天科技集团有限公司八院149厂袁定新介绍。
 作为一个稳定的结构，“品”字型的组合模式成为团队的首选方案。149厂研制的三辆模块化运输车呈现“品”字型结构，并分别位于起竖系统的下方。该模块化运输车从外形上看来，就好比一个长方形的盒子，每个运输车包括了车架、动力系统、液压悬架、转向系统、液压系统和电气系统。
 仔细打量“盒子”周围，在车辆前、后的中下部各有三片用于纵向并车的联轴器，在侧面则设置专供横向并车的连接孔。同时，在电子液压复合多模式转向系统的配合下，全箭模块化转运车可以实现横向驾驶、普通行驶、前轴转向、后轴转向、斜向行驶、角向90°行驶、原地转圈及复位模式等八种转向模式，从而让全箭转运更平稳。
 发射0秒后倒：海南商业航天二号工位完美“首秀”
 有了“三平”测发模式，149厂便向最后的挑战“进军”——建造我国国内最大的“三平”测发模式起竖系统。在研制期间，149厂围绕“通用化、系列化、组合化、智能化”的思路开展设计，建成了一套满足多型号使用、冗余性设计、接口互换性好、接口可扩展的起竖系统。
 “这次的起竖系统，我们借鉴长征六号起竖系统。但由于型号的需求，首次提出了0秒快速后倒的要求。”中国航天科技集团有限公司八院149厂张艺澄说。张艺澄提到的“0秒后倒”是指，在长征十二号运载火箭点火起飞时，高达70米、重达240吨的起竖系统要在10秒内完成从垂直状态向后倾倒15°。为此，起竖系统要满足高强度、轻量化的设计指标。
 在研制期间，以“70后”季长程为主导，以祝智强、李檬等多位“95后”年轻为主的团队成员充分考量全箭起竖系统在公路运输下的工况、液压系统最大载荷限制、自身重量限制等因素，通过数十轮仿真迭代计算，提出确定起竖系统的大型悬臂梁结构设计方案。发射前，悬臂梁结构缓缓打开，起竖系统为长征十二号运载火箭起飞0秒后倒做好最后的准备。
 同时，为确保多型号、多工况的任务需求，149厂起竖系统配置了健康状况智能诊断系统，建立主要设备运行参数健康诊断数据库。在设备运行过程中，起竖系统上的传感器可采集相关数据，再通过软件处理后，将采集数据与数据库进行比对，从而给出设备健康状况和诊断建议，提高设备运行质量，为长征十二号运载火箭首飞保驾护航。
 路虽远行则将至，事虽难做则必成。149厂将进一步深化探索商业航天发射新模式, 持续提升企业核心竞争力，实现宇航领域的可持续发展，在新的赛道上不断奋进，在加快建设航天强国的征程中贡献新的力量。
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 文：范文超&nbsp;史博臻 
 图：胡志鹏&nbsp;&nbsp;吴佳栋 
 编辑：张懿 
 责任编辑：戎兵
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国内最大“三平”测发模式助力长征十二号首飞

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